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利用光学显微镜（OM）、X射线衍射（XRD）和透射电子显微镜（TEM）研究TC21合金吸氢与放氢后的组织演变和相的转变。研究表明：吸氢后，α和β相的衍射峰向低的2θ角方向偏移，说明氢原子固溶于合金中，使其晶体结构发生膨胀；TC21合金的组织也发生明显的变化。吸氢后，α相和β相的明暗对比度发生变化，原白色α相（金相组织）转变为黑色，而且黑色组织中分布有取向不同且平行排列的片状组织。XRD分析和TEM观察发现，在合金中有氢化物和α′马氏体生成，还在相内和相间存在大量的孪晶和少量的粒子。这意味着氢导致α和β相中