Beta-titanium 과 beta-titanium 합금에서의 수소확산

Abstract

$890\,^\circ\!C \sim 1030\,^\circ\!C$, 8 - 19 Torr 의 수소압력에서 수소와 Ti, Ti-Fe 합금의 반응을 themogravimetric 방법으로 속도론적인 연구를 하였다. 두 경우 모두 반응기구중 전반응을 지배하는 반응단계는 Ti 내 수소의 확산이었다. Ti 과 Ti-7at \% Fe 에서 수소확산계수는 각각 다음과 같이 나타내진다. $$D (cm^2/\sec) = 1.62 \times 10^{-3} \exp(-\frac{6650 \pm 410}{RT})$$ $$D (cm^2/\sec) = 1.58 \times 10^{-3} \exp(-\frac{7450 \pm 300}{RT})$$ Fe 첨가시 Ti 내의 수소확산 계수는 3at \% 까지는 급격히 감소하나 그 이후 7at \% 까지 에서는 완만한 감소율을 보였다. 이러한 사실은 수소가 존재하는 Ti 내의 tetrahedral site 크기가 Fe 조성에 따라 작아지기 때문이라 생각된다.