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アモルファス合金の結晶化によって組織制御した複相の水素透過Ni-Ti-Nb合金

结构受非晶合金结晶控制的多相透氢Ni-Ti-Nb合金

基本信息

批准号：
16656211
负责人：
青木清
金额：
$ 2.18万
依托单位：
Kitami Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

液体急冷条件を検討した結果、幅50mm程度のNb_<40>Ti_<30>Ni_<30>合金リボンが作製可能となった。組織観察の結果、このリボンは非常に微細なB2-TiNi相とbcc-(Nb, Ti)相からなっていた。しかし、この合金リボンは脆いため水素透過試験が不可能であった。熱処理による延性改善を試みたところ、1173Kでの熱処理により延性が改善し、密着曲げが可能となった。673Kにおけるこの合金の水素透過度は純Pdより高い1.6×10^<-8>(molH_2m^<-1>s^<-1>Pa^<-0.5>)であり、573Kにおいても良好な耐水素脆化性を有していた。一方、1173K以下の温度で熱処理した場合は、延性の改善は見られなかった。熱処理温度を高く、あるいは熱処理時間を長くすると、組織の粗大化が見られ、それに付随して水素透過度が向上することが分かった。これは、水素透過度を担う(Nb,Ti)相の連続性が増したためと考えられる。ところが、結晶粒径の増大と共に耐水素脆化性が低下する傾向が観察された。従って、熱処理温度と時間を制御し、水素透過度と耐水素脆化性をバランスさせるような組織を作製することが重要である。入口側圧力および出口側圧力をそれぞれ0.4MPa、0.1MPaとしたとき、673Kにおける水素透過流束は純Pdの2倍程度の29(Ncc/cm^2/min)であり、優れた特性を有していることが分かった。液体急冷を用いたNb-TiNi合金リボンの作製プロセスは、高い水素透過度を有する合金を一挙に作製できるものであり、工業的に有用であるといえる。

The results of liquid quenching conditions show that Nb_<40>Ti_<30>Ni_<30>alloy particles with a width of about 50mm can be produced. The results of microstructure observation show that the B2-TiNi phase and bcc-(Nb, Ti) phase are very fine. It's impossible to pass water through an alloy. Heat treatment to improve ductility, heat treatment to 1173K to improve ductility, close contact with the curve The water permeability of this alloy is 1.6×10^<-8>(molH_2m^<-1>s^<-1>Pa^<-0.5>) higher than that of pure Pd at 673K, and it has good water embrittlement resistance at 573K. In case of heat treatment at temperatures below 1173K, ductility is improved. The heat treatment temperature is high, the heat treatment time is long, the microstructure is coarse, and the water permeability is high. (Nb,Ti) phase continuity increases. The increase of crystal particle size and the decrease of water embrittlement were observed. Heat treatment temperature and time control, water permeability and water embrittlement control are important. The inlet pressure and the outlet pressure are 0.4 MPa, 0.1 MPa and 673K respectively. The water element transmission flux is 29(Ncc/cm^2/min) times as pure Pd. Nb-TiNi alloy for liquid quenching applications has high water permeability and is useful for industrial applications.