Zr部分替代Ti对Ti20Cr24Mn8V40Fe8低钒合金微观结构和储氢性能的影响

材料科学与工程学报, 2016, 34(6): 874-1003. doi: 10.14136/j.cnki.issn 1673-2812.2016.06.003

Zr部分替代Ti对Ti20Cr24Mn8V40Fe8低钒合金微观结构和储氢性能的影响

杭州明 ^1, , 肖学章 ^2, , 翁文祥 ^3, , 邴智刚 ^4, , 黄顺民 ^5, , 许恒 ^6, , 陈立新 ^7,

1.浙江省质量检测科学研究院,浙江杭州,310018

2.浙江大学材料科学与工程学院,浙江杭州,310027

3.浙江省质量检测科学研究院,浙江杭州,310018

4.浙江省质量检测科学研究院,浙江杭州,310018

5.浙江省质量检测科学研究院,浙江杭州,310018

6.浙江省质量检测科学研究院,浙江杭州,310018

7.浙江大学材料科学与工程学院,浙江杭州,310027

基金项目: 国家高技术研究与发展计划资助项目(2012AA051503)

关键词：储氢合金 , V基固溶体 , 微观结构 , 储氢性能 , Zr含量

Influence of Partial Substitution of Zr for Ti in Low-vanadium Alloy Ti20Cr24Mn8V40Fe8 on Its Microstructure and Hydrogen Storage Properties

Keywords： hydrogen storage alloy , V based solid solution , microstructure , hydrogen storage property , Zr content

系统研究了Zr部分替代Ti对Ti20-xZrxCr24Mn8V40Fe8(x=0,1,2,3,4)系合金的微结构和储氢性能的影响.XRD和SEM分析表明,无Zr铸态合金(x=0)由体心立方(BCC)结构的固溶体单相组成,而含Zr合金(x=1～4)则由BCC主相和C14型Laves第二相组成,且第二相沿主相晶界析出.随着Zr含量x的增加,BCC主相晶胞体积先增加后减小,在x=1时达最大;C14型Laves相晶胞体积则逐渐增大.储氢性能研究表明,在293K和4MPa初始氢压条件下,所有含Zr合金无需活化即可快速吸氢,且合金的吸氢量随着Zr含量的增加逐渐增加,当x=4时,吸氢量最大为2.38 wt％.该系合金的放氢动力学性能优良,放氢在10min内即能完成,但该系合金有效放氢容量及放氢效率(放氢容量与吸氢容量之比)还有待改善.

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