V85Ti10Y5和V85Ti10Cu5氢分离合金组织与性能研究

利用高真空非自耗电弧熔炼炉制备了V85Ti10Y5和V85Ti10Cu5氢分离合金。通过SEM、TEM、XRD、氢渗透实验、PCT吸氢实验、恒压缓冷实验,研究了Y、Cu元素的加入对合金氢渗透性能、氢溶解性能及抗氢脆性能的影响。结果表明:铸态V85Ti10Y5和V85Ti10Cu5合金组织均由V-基体和第二相组成,但前者第二相是弥散分布的富Y颗粒,而后者为既在晶内析出又沿晶界连续分布的铜钛金属间化合物。V85Ti10Y5合金中Y2O3的生成及V85Ti10Cu5合金中部分固溶Cu的斥氢作用和Cu2Ti形成使V中Ti的固溶量减少,进而降低合金中的氢浓度,减小氢固溶产生的内应力,提高抗氢脆性能。V85Ti10Y5和V85Ti10Cu5合金在缓冷过程中均未发生氢脆现象,表现出优异的抗氢脆性能,而且在673 K时的氢渗透率分别为0.139×10-6 mol H2 m-1 s-1 Pa0.5和0.174×10-6 mol H2 m-1 s-1 Pa0.5,是Pd77Ag23氢渗透率的5.5和6.9倍,与商用钯合金相比均展现出较高的渗透率。