Co掺杂对Nb95W5二元固溶体合金结构和氢渗透性能的影响

作者：韦甜甜; 吴晨曦; 张艳丽; 王仲民^*; 葛宇; 王凤^*; 姚青荣; 邓健秋; 周怀营

来源：功能材料, 2021, 52(02): 2141-2146.

• Nb95W5合金
• Co掺杂
• 形成焓
• 氢扩散系数
• 抗氢脆

合金化是克服第五副族金属(Nb,V,Ta)氢脆问题的有效方法。以Nb-5W为基础成分,探索第三组元(Co)掺杂(X=1,2,3,5)对Nb95-xW5Cox合金结构和氢渗透性能的影响规律。研究证实:制备的Nb95-x-W5Cox样品为Nb-bcc固溶体合金,随着Co掺杂量增加,其晶胞畸变收缩明显,形成贫Co基体区和以NbCo化合物为基的富Co晶界偏析区。Co掺杂降低基础合金的氢溶解度、增大氢化物形成焓,有利于氢的扩散,有助于改善合金膜的氢渗透性能。Nb90W5Co5合金有高的氢化物形成焓(-22.3 kJ/mol)、高的氢扩散系数(1.57×10-9 cm2/s)、最大的承受载荷(78.4 N)和位移量(0.9 mm)。Co掺杂引起的晶格畸变和富Co晶界偏析起到了固溶强化和改善合金抗氢脆性能的作用。

• 单位
  桂林电子科技大学