Cr含量对Ti-V-Cr合金结构稳定性及抗腐蚀性影响的电子结构计算

在合金体系中添加合金化元素来提高合金体系的抗腐蚀性是科学研究的重要手段之一.首先讨论了不同Cr含量下,Cr原子的分布对合金结构稳定性的影响.在此基础上,通过计算不同Cr含量的Ti-V-Cr合金体系的内聚能和形成能、费米能级和态密度,从电子层次分析Cr含量对Ti-V-Cr合金体系抗腐蚀性的影响.结果表明:随着合金体系Cr含量的增加,合金体系的内聚能升高,表明合金体系结构稳定性在降低;形成能均为负值,表明合金都稳定存在.态密度的研究表明,随着Cr含量的增加,赝能隙逐渐消失,合金体系中相邻原子间的成键作用减弱,合金体系的结构稳定性随着Cr含量的增加而降低,与内聚能的计算结果一致.态密度的研究还表明,随着Cr含量的增加,合金体系的费米能级在降低,费米能级处的总态密度值明显减小,并且态密度最大值向低能级方向移动,合金体系失电子能力减弱,有利于提高合金体系的抗腐蚀性.

V含量对低钒Ti-V-Cr储氢合金储氢性能的影响(英文)

研究了V含量由5at%升高到35at%时,Ti-V-Cr储氢合金组织、相结构及储氢性能的变化。SEM及XRD结果显示:V含量为5at%的Ti-V-Cr合金由Cr1.97Ti1.07相和Cr2Ti相及很少量的Ti相组成;V含量为10at%的Ti-V-Cr合金除了包含前述的3相外还出现了一定量的V基bcc固溶体相;而V含量为35at%的Ti-V-Cr合金转变为以V基bcc固溶体为主相的固溶体储氢合金。随着V含量的升高和组织结构的变化,Ti-V-Cr合金最大吸氢量升高,放氢率也增大,但是吸氢速率显著减小,活化性能变差。室温下,V含量为35at%的合金具有最大的吸氢量并且放氢率也最高,最大储氢量和放氢率分别是2.86%(质量分数)和61%。

两种Ti-V-Cr系阻燃钛合金在450℃～650℃下的高温氧化行为

研究了稳定β型钛合金ZT1(Ti-25V-15Cr)和ZT2(Ti-35V-15Cr)在450℃～650℃温区内氧化时的氧化行为。研究结果表明:在低于500℃氧化时,合金氧化的主导因素是合金中钛元素的氧化;高于500℃氧化时,合金中的钒元素以钒氧化物的形式存在是合金氧化的控制因素。

Nb和热处理对Ti-V-Cr贮氢合金滞后性能的影响

研究了Nb合金化及1 473 K×8 h热处理对Ti_(1-y)V_(0.9-x)Cr_(1.3)Nb_xZr_y(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_f呈减小趋势,并在x=0.3时取得最小值H_f=1.20;合金经1 473 K×8 h热处理,滞后系数H_f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。

一种高度β合金化钛合金的微观组织

研究了一种新型高度β合金化的阻燃钛合金 Ti40的微观组织。研究表明 ,Ti40合金为单相β合金。其铸态组织中存在四叉晶界及晶界周围的白色区域 ,不超过 780℃固溶处理 ,使其晶粒粗大、晶界宽化 ,晶界仍由许多小晶粒组成 ;82 0℃固溶发生再结晶 ,110 0℃固溶发生二次再结晶 ,大晶粒中出现亚晶 ;95 0℃锻造 ,10 5 0℃固溶处理后其组织为 Si- O化合物和 Cr- O化合物组成的网状结构。不低于 910℃固溶时效处理 ,大晶粒中出现了许多亚晶 ,使合金的室温拉伸性能得到最佳匹配。

直接能量沉积Ti-XV-15Cr(X=20,25,30,35)合金的组织和阻燃性能

使用直接能量沉积技术,以纯Ti、纯V和纯Cr粉末为原料制备一系列Ti-XV-15Cr(X=20,25,30,35)合金。研究了V含量对Ti-XV-15Cr合金的晶粒形貌、显微硬度、弹性模量及阻燃性能的影响。结果表明,Ti-20V-15Cr、Ti-25V-15Cr和Ti-30V-15Cr合金的显微组织由外延生长的柱状晶和顶部细小的等轴晶组成,随着V含量的增加,柱状晶粒的长/宽比逐渐减小。而Ti-35V-15Cr合金的显微组织与Ti-20V-15Cr,Ti-25V-15Cr和Ti-30V-15Cr有很大的不同,除了顶部是细小的等轴晶,几乎全由近等轴晶组成。结合柱状晶向等轴晶转变(CET)模型以及柱状晶层的高度与Z轴抬升量(ΔZ)之间的关系,解释了微观组织的形成机理。Ti-XV-15Cr合金的平均显微硬度随V含量的增加而略有增加,其弹性模量在123.8与137.6 GPa之间。阻燃测试表明,Ti-35V-15Cr合金具有最佳的阻燃性能。