文档名：VTiFe三元合金显微组织、氢传输行为及耐蚀性能研究
摘要：Nb-Ti-Fe双相合金已被证实具有优异的渗氢性能,有望成为替代传统Pd膜的渗氢材料.V和Nb同属于5B族,具有类似的物理化学性质,但是,V-Ti-Fe双相合金组织转变规律和渗氢性能至今无人研究.基于此,本工作对V-Ti-Fe三元合金的显微组织和渗氢行为开展了详细研究,并探索了热处理和电化学腐蚀对改善渗氢性能的可能性.研究结果表明:V-Ti-Fe三元合金体系中存在一个包共晶凝固反应,即L+TiFe2→Bcc-(V,Ti)+TiFe(1626K).液相面投影图中存在三个相区,分别为TiFe相区、TiFe2相区和Bcc-(V,Ti)相区.其中,TiFe相区合金室温组织由初生TiFe相和{Bcc-(V,Ti)+TiFe}共晶结构组成,TiFe2相区合金室温组织由初生TiFe相、TiFe2相和Bcc-(V,Ti)相构成,Bcc-(V,Ti)相区合金室温组织由初生Bcc-(V,Ti)相和TiFe相组成,渗氢性能测试证实了该系合金抗氢脆性能较弱.具体来说,上述三区域内部铸态合金在渗氢实验前均发生了不同程度的破碎,仅V2.5Ti62.5Fe35合金能够渗氢,不过,该合金在渗氢后期发生断裂.最后,本工作采用电化学腐蚀和真空热处理两种方法改善该合金体系的渗氢性能,其中,V2.5Ti62.5Fe35合金具有较高的耐腐蚀性能,经热处理后该合金的渗氢性能明显提升,其在623K下的氢渗透性能为1.03×10-9molH2m-1·s-1·Pa-0.5.
Abstract：Nb-Ti-Feduplexalloyshavebeenproventohaveexcellenthydrogenpermeability,whicharealsoexpectedtobecomeahydrogenpermeablematerialtoreplacetraditionalPdfilms.VandNbbelongtothesame5Bgroup,withsimilarphysicalandchemicalproperties.However,themicrostructureandhydrogenpermeabilitychangesofV-Ti-Fehavenotbeenstudiedsofar.Basedonthis,studyingindetailedthemicrostructureandhydrogentransportationbehaviorofV-Ti-Feternaryalloys,andthepossibilityofheattreatmentandelectrochemicalcorrosionforimprovinghydrogenpermeabilityareexplored.TheresultsshowthatthereisaquasiperitecticsolidificationreactionintheV-Ti-Feternaryalloysystem,de-terminedasL+TiFe2→V+TiFe(1626K).Therearethreephaseregionsintheliquidphaseprojectionsurface,containingoftheTiFephasere-gion,theTiFe2phaseregionandtheBcc-(V,Ti)phaseregion.Amongthem,theroomtemperaturestructureoftheTiFephasealloyiscom-posedoftheprimaryTiFephaseandthe{Bcc-(V,Ti)+TiFe}eutecticstructure,theroomtemperaturestructureoftheTiFe2phasealloyiscom-posedoftheprimaryTiFephase,TiFe2phaseandBcc-(V,Ti)phase,andtheroomtemperaturestructureoftheBcc-(V,Ti)phasealloyiscomposedoftheprimaryBcc-(V,Ti)phaseandTiFephase.Hydrogenpermeabilitytestconfirmedthatthealloysystemhasweakhydrogenem-brittlementresistance.Specifically,theinternalcastalloyintheabovethreeregionshasundergonedifferentdegreesofcrushingduringthehydro-genpermeationexperiment,andonlytheV2.5Ti62.5Fe35alloycanpermeatehydrogen,butthealloybreaksduringthehydrogenpermeationprocess.Finally,thehydrogenpermeabilityofthealloysystemisimprovedbytwomethods,electrochemicalcorrosionandvacuumheattreat-ment.Ofthesealloys,V2.5Ti62.5Fe35alloynotonlyhashighcorrosionresistance,butalsopossessesexcellenthydrogenpermeabilityafterheattreatment,anditshydrogenpermeabilityis1.03×10-9molH2m-1·s-1·Pa-0.5at623K.
作者：马东帅 闫二虎 白金旺 王豪 张硕 王艺豪 李唐卫 郭智洁 周子锐 邹勇进 孙立贤 Author：MADongshuai YANErhu BAIJinwang WANGHao ZHANGShuo WANGYihao LITangwei GUOZhijie ZHOUZirui ZOUYongjin SUNLixian
作者单位：桂林电子科技大学广西信息材料重点实验室,广西桂林541004桂林电子科技大学广西信息材料重点实验室,广西桂林541004;中南大学粉末冶金国家重点实验室,长沙410083
刊名：材料导报 ISTICEIPKU
Journal：MaterialsReports
年，卷(期)：2024, 38(8)
分类号：TG139
关键词：V-Ti-Fe合金 显微组织 热处理 耐腐蚀性能 渗氢性能
Keywords：V-Ti-Fealloy microstructure heattreatment corrosionresistance hydrogenpermeabilityperformance
机标分类号：TG174.44TQ153.2TU528.01
在线出版日期：2024年6月17日
基金项目：V-Ti-Fe三元合金显微组织、氢传输行为及耐蚀性能研究[
期刊论文] 材料导报--2024, 38(8)马东帅 闫二虎 白金旺 王豪 张硕 王艺豪 李唐卫 郭智洁 周子锐 邹勇进 孙立贤Nb-Ti-Fe双相合金已被证实具有优异的渗氢性能,有望成为替代传统Pd膜的渗氢材料.V和Nb同属于5B族,具有类似的物理化学性质,但是,V-Ti-Fe双相合金组织转变规律和渗氢性能至今无人研究.基于此,本工作对V-Ti-Fe三元合金的显...参考文献和引证文献
参考文献
引证文献
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