Al含量对铸态V-Alx合金组织和力学性能的影响

V-Al合金膜有着良好的抗氢脆性和高的氢渗透率,有望成为未来取代Pd合金膜的替代材料.V-Al合金的显微组织不仅影响氢分离性能,还将影响强度和塑性成形性能.本研究通过真空非自耗电弧炉熔炼制备了氢分离用V-Alx(x=5,10,20,30,at％,下同)合金.利用扫描电镜/能谱仪、X射线衍射仪及拉伸试验机和维氏硬度仪等手段,研究了Al含量对铸态V-Alx合金微观组织和力学性能的影响.结果表明:V-Alx合金凝固组织均由V基固溶体及A12O3粒子组成.Al元素的添加对合金有细化晶粒的作用,随Al含量增加,合金晶粒尺寸减小.当Al元素含量为5at％时,合金抗拉强度达到最大,为236 MPa,比纯V提高了12％,这是细晶强化、固溶强化和析出强化的共同结果,此时延伸率相比纯V略有降低.当Al元素含量达到10at％及以上时,A12O3粒子发生粗化导致合金抗拉强度下降,延伸率急剧下降,合金失去塑性.