Nb和热处理对Ti—V—Cr贮氢合金滞后性能的影响

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1、第32卷第3期上海金属Vo1．32，No．3382010年5月SHANGHAIMETALSMay，2010Nb和热处理对Ti—V—Cr贮氢合金滞后性能的影响孟祥海张金龙王伟朱明葛建生(上海大学材料研究所，上海200072)【摘要】研究了Nb合金化及1473K×8h热处理对Ti1一Vo．9一cr1．3Nbzr(0≤x≤0．6，0≤Y≤0．2)贮氢合金滞后性能的影响。研究结果表明：Nb合金化使Ti—V-Cr系合金的滞后系数减小，热处理使滞后系数增大。随着Nb含量X的增加，合金的滞后系数H呈减小趋势，并在x=0．3

2、时取得最小值H，=1．20；合金经l473K×8h热处理，滞后系数H从1．20增大到1．75。Nb的合金化使合金吸氢前后弹性应变、体积膨胀率减小，滞后系数减小；热处理使合金在吸放氢过程中弹性应变、体积膨胀率增大，滞后系数增大。【关键词】Ti．V．Cr系合金弹性应变膨胀率滞后系数EFFECTSoFNbANDANNEALINGTREATMENToNTi．V．CrALLoY’SHYSTERESISPROPERTYMengXianghaiZhangJinglongWangWeiZhuMingGeJiansheng(I

3、nstituteofMaterials，ShanghaiUniversity)【Abstract】TheeffectofNbadditionandheattreatmentonthehysteresisprope~yofTil一V09Cr1一．3NbZr(0≤x≤0．6，0≤Y≤0．2)alloywereinvestigated．Itwasfoundthatalloftheal—loy’ShysteresiscoefficientdecreasedwiththeadditionofNbbutincreased

4、byheattreatment．Asthexincreaseing，thealloy’ShysteresiscoefficientdecreasedandreachedtheminimalvalueHf=1．20whenX=0．3．Thealloy’Shysteresiscoefficientincreasedfrom1．22to1．75aftertheheattreatmentat1473Kfor8h．ThereasonwasthattheNbadditioncausedtheelasticstrainan

5、dthevolumeex．pansionratebecamesmaller，however，theheattreatmentcausedtheelasticstrainandvolumeexpan-sionratebecomelarger．【KeyWords】Ti—V—Cr-NbAlloy，ElasticStrain，VolumeExpansionRate，HysteresisCoef-jent体心立方结构的Ti．Vcr系合金是～种极具Cho⋯等人的研究表明，rZr加人到Ti—V-Cr系合发展潜力的高容量新型

6、贮氢材料，具有贮氢量大，金中，能改善滞后性，平台斜率增大，由于zrCr氢在氢化物中扩散速度较快，抗粉化性好，可在室的形成，减小了最大吸氢量和有效放氢量。TiMn温下活化j，理论吸氢量可达3．8wt％等优点；基合金有较大的滞后性，Liul12]等人发现用Cr部但也存在有效放氢量偏低、吸放氢压力滞后、平台分替代Mn能改善滞后性，cu的加入也能改善滞斜率较大等缺点。后性。AdelY．Esayed_l对NbC固溶体合金进行热处理或多元合金化能有效改善合金的的滞后性能研究表明，随着X值的减小滞后系数综合贮氢性并进一步降

7、低成本一1o1。Sung．Wook减小。Rong．RueyJengl141等人发现，Pd添加到基金项目：上海市科委重点攻关项目(045211019)作者简介：孟祥海，男，上海大学材料研究所，主要从事贮氢金属材料的研发工作，电话：021—56331537第3期孟祥海等：Nb和热处理对Ti—V-cr贮氢合金滞后性能的影响39TiV粥cr合金中能改善合金的吸放氢滞后性能。电流40mA，扫描速度为10(。)／min，0．02(。)／BououdinaM15]等人发现，(100一x)Zr0_5Ti0Cr1step，扫描

8、范围为30～120。。．5．5Nin5+xLaNi5(X=5～20mass％)合金中，随着X样品经表面磨平、抛光后，用10％HF，5％值的增大，滞后性能得到改善。HNO和85％水(体积分数)进行腐蚀，在VKL一目前对TiMn、TiMn2、Nb—Cr等系合金的合金2000数码金相显微镜上进行观察。化对贮氢合金滞后性能的影响研究较多，而对Ti-吸氢量定义为在4MPa平衡氢压条件下试样V．cr系合金的滞后