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摘要
制备了W掺杂的Nb100-xWx(x=2,5,8,10,16)合金,采用XRD、SEM、Sieverts气体吸附技术、电化学方法和三点弯曲试验研究了掺杂量对合金结构、氢化物形成焓、氢扩散系数和抗氢脆力学性能的影响。研究证实,熔炼制备Nb100-xWx为Nb-bcc结构的固溶体合金,W掺杂引起晶体结构畸变收缩,其畸变行为随掺杂量增大更为明显。Nb基固溶体在匀晶转变时存在非平衡转变,形成富W和贫W区相间分散的枝状结晶形貌。随W掺杂量增大,其枝状结构趋于更加细化和致密、分界明显。W掺杂引起合金的氢化物形成焓增大、有利于H原子的释放,Nb84W16合金样品具有最大的氢扩散系数(1.66×10-9 cm·2·s-1),约是Nb98W2合金的1.8倍。W掺杂提高Nb100-xWx固溶体合金的抗氢脆性能,Nb84W16合金膜有最大的临界载荷值(78.4 N)和最大位移量(0.83 mm),分别是Nb98W2合金膜的1.9倍和1.8倍,力学性能的改善与其枝状结晶结构有关。
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