Проявление гидридных фазовых превращений в водородопроницаемости поликристаллического титана и циркония

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

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.

Full Text

Restricted Access

About the authors

Е. А. Денисов

Санкт-Петербургский государственный университет

Author for correspondence.
Email: e.denisov@spbu.ru
Russian Federation, г. Санкт-Петербург

В. А. Дмитриев

Санкт-Петербургский государственный университет

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

References

  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

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Kinetics of establishing a stationary flow of hydrogen through a zirconium membrane at a temperature of 550°C and a pressure of 16 torr (a). Kinetics of the decline of the penetrating flow after pumping hydrogen from the inlet side (b). Comparison of the kinetics of establishing a stationary flow of hydrogen through a zirconium membrane at a temperature of 550°C at pressures 16 (1) and 8.4 torr (2) (b).

Download (29KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Dependence of the penetrating flow through a zirconium alloy at 550°C and a pressure of 8.4 torr (black noisy line). The gray vertical line is the result of approximating the initial section with a quadratic dependence.

Download (10KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Dependence of the penetrating flow through a zirconium alloy with a nickel coating at 500°C and a pressure of 8.4 torr (black noisy line).

Download (10KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Values of the ultimate solubility in comparison with the data [26].

Download (22KB)
Indexing metadata
6. Fig. 5. Ti–H phase diagram [27]. The concentration values corresponding to the boundaries of the phase regions defined in this work are marked with squares.

Download (15KB)
Indexing metadata
7. Fig. 6. Dependence of the penetrating hydrogen flow through a titanium alloy membrane on the average hydrogen concentration in the sample at 375°C.

Download (10KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences