Nb-Ti-Fe合金的组织和耐腐蚀性能及置氢前后的显微硬度研究

Nb-Ti-Fe滤氢合金膜具有高的氢渗透性能和价格较低的优势而受到广泛关注.然而,截至目前,关于该合金膜耐腐蚀性能的研究较少有人报道,合金组织和耐腐蚀性能之间的关系尚未建立.基于此,本工作对Nb-Ti-Fe氢分离合金的显微组织、耐腐蚀性能和置氢前后显微硬度开展了一系列研究.研究结果表明:Nb10Ti50+xFe40-x和Nb15Ti45+xFe40-x(x=0,5,10,15)两组合金中,当x＜10,合金显微组织由初生α-Nb相和共晶(α-Nb+TiFe)相构成,当x＞10,合金显微组织中初生相为TiFe相.当x=10时,少量的初生α-Nb相存在于Nb10Ti60Fe30中,但该相在Nb15Ti55Fe30合金中消失,取而代之的是共晶(α-Nb+TiFe)相.其次,上述合金经电化学腐蚀后,表面生成一层极薄的氧化物覆盖层,组分为Nb2O5、TiO2、Nb2C和Fe2O3,腐蚀性能与相种类、成分紧密相关,Nb10Ti65Fe25合金(4#)的耐腐蚀性能较强,含有FeNb相较多的Nb15Ti45Fe40合金(5#)耐腐蚀性能最低.另外,上述合金的置氢性能随着Ti/Fe原子比的增加而逐渐提高,相反,其维氏硬度值先降低而后增加,合金的平均硬度值分布在520HV～570HV之间,且组织中各相显微硬度值排列顺序由小到大为共晶(α-Nb+TiFe)、TiFe、α-Nb、FeNb,置氢后合金硬度降低原因是氢原子的引入促进位错增殖以及促使双扭折形核造成内部缺陷.