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文檔簡介
1、液態(tài)置氫技術是將氫氣或者鈦氫化合物直接置入液態(tài)金屬中去的全新的氫處理方法,是一種新方法,新手段。本文研究了液態(tài)置氫吸氫行為;通過金相顯微鏡、掃描電鏡、透射電鏡研究了液態(tài)置氫后鈦合金的宏觀組織和微觀組織的變化;通過Gleeble-1500熱模擬機、萬能材料試驗機和顯微硬度計測試了液態(tài)置氫后的力學性能變化。
研究結(jié)果表明:置氫的量隨著氫分壓力的增加而增加,最大置氫量可以達到10at.%;液態(tài)置氫的時間極短,對于29克的鈕扣錠約為1
2、00s以內(nèi)。
Ti600合金液態(tài)置氫后,發(fā)現(xiàn)組織先細化后又長成粗大的柱狀晶;TC21合金隨著氫含量的增加組織細化趨勢明顯,并生長成細小柱狀組織。通過理論分析認為細化由于形核率的提高和枝晶游離造成的,氫元素降低了臨界晶核表面自由能;降低擴散激活能,氫增強了鈦原子的自擴散能力和溶質(zhì)原子的擴散能力;從而增加了熔體的形核率;晶粒的游離是由于氫原子促近了枝晶的產(chǎn)生及其枝晶根部的頸縮和重熔。柱狀組織的產(chǎn)生是由于氫電弧促使熔體表面溫度過高造
3、成的。組織的形態(tài)是由兩者競爭形成的,可見氫對組織的形態(tài)有重要影響。
Ti600合金液態(tài)置氫后,α板條變得細小,當加氫至6.2at.%時組織中出現(xiàn)了α′馬氏體和β相,當加氫至10.0at.%時,合金中發(fā)現(xiàn)有β相、α′馬氏體、β相和γ(面心四方結(jié)構(gòu))氫化物生成。TC21合金液態(tài)置氫后,α′板條變得細小,當加氫至6.5at.%時形成了α"相馬氏體,隨著加氫量的增加α"相增多,加氫至9.2at.%時形成了孿晶α′相。
液態(tài)置
4、氫使得Ti600和TC21兩種合金的流變應力和屈服強度降低,10at.%左右的氫可以使得兩種合金的流變應力和屈服強度降低25%左右。氫的加入降低了變形溫度和提高了應變速率。Ti600和TC21兩種合金隨置氫的增加,流變應力和屈服強度隨著溫度降低的趨勢變緩。Ti600鈦合金隨著置氫量的增加硬度上升,這是由于合金中的α板條變得細小并且氫含量較高時有α′馬氏體和γ氫化物生成使得合金硬度增加,盡管這里有β相生成。TC21鈦合金隨著置氫量的增加硬
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