不同处理状态V-60%（TiCrFeMn）的吸放氢特性.pdfVIP

胡 凡 等：不同处理状态V一6O％(TiCrFeMn)的吸放氢特性 不 同处理状态 V一6O (TiCrFeMn)的吸放氢特性 胡 凡，陈云贵，吴朝玲，周晶晶 (四川大学 材料科学与工程学院，四川 成都 610064) 摘 要 ： 热处理工艺是改变金属材料微观组织结构 83．14 ，Al1．27 ，Si0．46 ，C 0．02，Mn0．106 ， 和性能的常用手段 ，考察 了退火和淬火以及淬火加低 P0．005 ，S0．005 ，Fe余量 ，Ti99．3 ，cr 温回火对用 FeV8O中间合金代 替纯钒制备 的V一6O 99．0％，Mn99．8％，Ce99．4 。合金采用电弧熔 (TiCrFeMn)贮氢合金 循环性能的影 响。与退 火处理 炼，熔炼时采用氩气 (氩气纯度为 99．999 (质量分 相比，合金初始吸放氢量和平 台压在淬火后均 出现下 数))保护，试样反复翻身熔炼 5遍 以保证成分均匀。 降，合金的容量保持率提高。通过淬火，合金的成分均 退火处理在真空钼丝炉中进行 ，热处理工艺为 1673K 匀性 虽然得到 了改善 ，但合金放氢后会 出现 TiH 化 下保温 30min，随炉冷却。封管淬火工艺中，合金锭密 合物相，TiH 化合物相所储存的氢无法在测试条件下 封于充满氩气保护的石英管中，石英管在高温下强度 放 出，导致淬火后合金放氢量偏 小。淬火后再低温 回 会下降，为保护石英管在高温下不破裂，石英管中必须 火，消除 了一部分 晶格微应力，合金 的性 能有一定改 充压力 为 17．3kPa的氩气 ，保证 当管子被加热到 善。 1673K时，管内压力与外界大气压平衡，管子不受挤 关键词 ： V基 BCC贮氢材料 ；退火 ；淬火；微观结构 ； 压 ，石英管在加热至 1673K、保温 30min后取出投入液 循环性能 氮 中冷却。低温回火处理在真空钼丝炉中进行 ，热处 中图分类号 ： TB34 文献标识码 ：A 理工艺为 773K下保温 3h后，随炉冷却。纽扣状试样 文章编号：1001—9731(2011)08—1533-03 直接在空气 中破碎为颗粒，每次称取 3g试样用作 1 引 言 PCT性能测试。合金按如下方法活化 ：试样在 673K 下使用机械泵抽真空 1h，然后充氢 3MPa，在 673．K下 氢能作为一种重要 的清洁能源 ，已受到越来越多 保温 20min后 ，缓慢冷却至室温，合金充分吸氢后 ，进 人的关注 。贮氢技术是氢能利用 的关键技术之一 ，是 行 PCT测试 。PCT 曲线的测试采用 Sieverts—type装 国际上关注的前沿研究课题 。钒基贮氢合金具有理论 置进行 。实验中使用氢气 的纯度为99．999 。采用 x 吸氢量高、动力学性能好等优点而受到广泛 的关注。 射线衍射来分析合金的晶体结构 ，测试条件为 Cu靶 但是对于低钒含量 (≤40 (原子分数))的合金，循环 Ka辐射 ，200目粉末 ，扫描速度 0．03。／s。采用 JEOL 放氢过程初期合金容量衰减迅速 ，合金吸放氢性能稳 JSM-5900LV型扫描 电镜观察样 品表面形貌 ，并采用 定后放氢量较低而影响合金的应用 。而高钒含量的合 自带的EDS进行微区成分测试。 金虽然循环性能较好，但普遍存在成本难以降低问题， 为解决成本问题 ，采用价格相对低廉 的钒铁代替纯钒 ， 3 结果与讨论 研究