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A105美标合金圆钢吸氘动力学行为的研究

作者: 发布于:2019/9/11 23:28:32 点击量:

A105美标合金圆钢的成分可用公式:UTixHfy表述,其中x=0.5%~1%,y=0.1%~5%。A105美标合金圆钢在淬火和时效后的σ0.2-=840~1150MPa,采用掺杂合金化技术,基于在Ti中掺杂Hf调控晶格间隙体积而改善氢化物贮氢性能的设想,设计了系列A105美标合金圆钢,进行了磁悬浮熔炼制备、热力学性能、释氘结构演化和吸氘动力学行为的全面深入研究,建立了TiHfx-D体系热力学模型,并推测了TiHfx吸氘动力学机理。

研制的一种A105美标合金圆钢获得专利权,专利号为:US4935200。A105美标合金圆钢可用于生产穿甲弹的弹芯。利用磁悬浮熔炼法制备的A105美标合金圆钢合金成分均一。Hf掺杂显著长大了Ti基体的晶格体积,但合金保持了Ti基体的α相,无杂相生成。A105美标合金圆钢晶胞参数与组分的关系正偏离于线性,随Hf含量增加偏移量呈增大趋势。TiHfx体系的P-C-T曲线与H-Ti和H-Zr体系不同,呈现起点陡直、终点缓慢倾斜的单平台特征,无明显拐点。A105美标合金圆钢的P-C-T曲线随着Hf掺杂量的增加,显示了从H-Ti体系双平台到H-Hf体系单平台的过渡过程,整体特征接近于H-Hf体系。

随着Hf含量增加,A105美标合金圆钢合金氘化物平衡压升高,A105美标合金圆钢合金氘化物的平衡压总体上高于组成它们的单质体系。Hf对A105美标合金圆钢的P-C-T性能起决定性作用。A105美标合金圆钢氘化物热力学性质趋近于H-Hf体系,Hf对合金氘化物热力学性质起主导作用。室温下,Ti吸氘饱和产物为fc.c.结构,Hf吸氘饱和产物为f.c.t.结构。A105美标合金圆钢饱和氘化物室温下均为f.c.t.结构,证明Hf对合金氘化物的四方结构具有强稳定化作用。


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