Проявление гидридных фазовых превращений в водородопроницаемости поликристаллического титана и циркония

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Титановые и циркониевые сплавы являются незаменимыми конструкционными материалами во многих технических приложениях благодаря уникальным механическим и физико-химическим свойствам. Титан и цирконий относятся к четвертой – “титановой” группе, благодаря чему можно ожидать сходный характер проницаемости водорода через сплавы этих металлов. Представлены сравнение и анализ результатов экспериментов по водородопроницаемости этих сплавов. Выявлено, что для обоих сплавов кинетика проникновения водорода определяется главным образом низкой скоростью поверхностных процессов и фазовыми превращениями, происходящими в результате повышения концентрации водорода. Показано, что метод водородопроницаемости может быть использован для обнаружения предельной растворимости водорода в металлах.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Е. А. Денисов

Санкт-Петербургский государственный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: e.denisov@spbu.ru
Россия, г. Санкт-Петербург

В. А. Дмитриев

Санкт-Петербургский государственный университет

Email: e.denisov@spbu.ru
Россия, г. Санкт-Петербург

Список литературы

  1. Khatamian D., Root J.H. // J. Nucl. Mater. 2008. V. 372. P. 106. https://doi.org/10.1016/j.jnucmat.2007.02.010
  2. Root J.H., Fong R.W.L. // J. Nucl. Mater. 1996. V. 232. P. 75. https://doi.org/10.1016/0022-3115(96)00379-0
  3. Zanellato O., Preuss M., Buffiere J.-Y. et al. // J. Nucl. Mater. 2012. V. 420. P. 537. https://doi.org/10.1016/j.jnucmat.2011.11.009
  4. Vizcaíno P., Santisteban J.R., Vicente Alvarez M.A. et al. // J. Nucl. Mater. 2014. V. 447. P. 82. https://doi.org/10.1016/j.jnucmat.2013.12.025
  5. Blackmur M.S., Robson J.D., Preuss M. et al. // J. Nucl. Mater. 2015. V. 464. P. 160. https://doi.org/10.1016/j.jnucmat.2015.04.025
  6. Une Katsumi, Ishimoto Shinji // J. Nucl. Sci. Technol. 2004. V. 41. P. 949. https://doi.org/10.1080/18811248.2004.9715569
  7. Khatamian D., Ling V.C. // J. Alloys. Compd. 1997. V. 253–254. P. 162. https://doi.org/10.1016/S0925-8388(96)02947-7
  8. Singh R.N., Mukherjee S., Gupta A., Banerjee S. // J. Alloys. Compd. 2005. V. 389. P. 102. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2004.07.048
  9. Slattery G.F. // J. Nucl. Mater. 1969. V. 32. P. 30. https://doi.org/10.1016/0022-3115(69)90139-1
  10. Sinha V.K. // J. Chem. Soc., Faraday Trans. 1. 1976. V. 72. P. 134. https://doi.org/10.1039/F19767200134
  11. Coleman C.E., Ambler J.F.R. // Scripta Metallurgica. 1983. V. 17. P. 77. https://doi.org/10.1016/0036-9748(83)90074-1
  12. Cann C.D., Atrens A. // J. Nucl. Mater. 1980. V. 88. P. 42. https://doi.org/10.1016/0022-3115(80)90384-0
  13. Pan Z.L., Ritchie I.G., Puls M.P. // J. Nucl. Mater. 1996. V. 228. P. 227. https://doi.org/10.1016/S0022-3115(95)00217-0
  14. Fong R.W.L., Spooner S. // Scr. Mater. 1994. V. 30. P. 649. https://doi.org/10.1016/0956-716X(94)90445-6
  15. Paton N.E., Hickman B.S., Leslie D.H. // Metall. Trans. 1971. V. 2 (10). P. 2791. https://doi.org/10.1007/bf02813253
  16. Pan Z.L., Puls M.P., Ritchie I.G. // J. Alloys. Compd. 1994. V. 211–212. P. 245. https://doi.org/10.1016/0925-8388(94)90493-6
  17. Власов Н.М., Зазноба В.А. // ЖТФ. 2009. Т. 79. С. 49
  18. Саквин И.С. // Перспективы развития фундаментальных наук: сборник научных трудов “XVI Международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых”, Томск, 23–26 апреля 2019 С. 280. http://earchive.tpu.ru/handle/11683/55850
  19. Puls M.P. // Engineering Materials. 2012. London. P. 153. https://doi.org/10.1007/978-1-4471-4195-2_5
  20. Писарев А.А., Цветков И.В., Маренков Е.Д., Ярко С.С. Проницаемость водорода через металлы: учебное пособие. М.: МИФИ, 2008. 144 с.
  21. Fukai Y. The Metal–Hydrogen System. Basic Bulk Properties. Springer ISBN 10: 3540556370 ISBN 13: 9783540556374
  22. Kearns J.J. // J. Nucl. Mater. 1967. V. 22. P. 292. https://doi.org/10.1016/0022-3115(67)90047-5
  23. Zuzek E., Abdata J.R. // Bulletin of Alloy Phase Diagrams. 1990. V. 11. P. 386. https://doi.org/10.1007/bf02843318
  24. Колачев Б.А., Ильин А.А., Лавренко В.А., Левинский Ю.В. Гидридные системы: Справочник. М.: Металлургия, 1992. 352 с.
  25. Левинский Ю.В., Патрикеев Ю.Б. Водород в металлах и интерметаллидах. М.: Научный мир, 2017. 546 с.
  26. Kearns J.J. // J. Nucl. Mater. 1967. V. 22. P. 292. https://doi.org/10.1016/0022-3115(67)90047-5
  27. San-Martin A., Manchester F.D. // Bull. Alloy Phase Diagr. 1987. V. 8. P. 30. https://doi.org/10.1007/BF02868888

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Кинетика установления стационарного потока водорода через циркониевую мембрану при температуре 550°C и давлении 16 торр (а). Кинетика спада проникающего потока после откачки водорода с входной стороны (б). Сравнение кинетики установления стационарного потока водорода через циркониевую мембрану при температуре 550°C при давлениях 16 (1) и 8.4 торр (2) (в).

Скачать (29KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Зависимость проникающего потока через циркониевый сплав при 550°C и давлении 8.4 торр (черная зашумленная линия). Серая вертикальная линия – результат аппроксимации начального участка квадратичной зависимостью.

Скачать (10KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Зависимость проникающего потока через циркониевый сплав с никелевым покрытием при 500°C и давлении 8.4 торр (черная зашумленная линия).

Скачать (10KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Значения предельной растворимости в сравнении с данными [26].

Скачать (22KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Фазовая диаграмма Ti–H [27]. Квадратами отмечены значения концентрации, соответствующие границам фазовых областей, определенные в настоящей работе.

Скачать (15KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Зависимость проникающего потока водорода через мембрану из титанового сплава от средней концентрации водорода в образце при 375°C.

Скачать (10KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024