321 poslamaýan polatdan ýasalan turba himiki düzümi Täze elektrod bilen iki gezek poslamaýan polat kebşiniň mehaniki aýratynlyklary we poslama häsiýeti

Nature.com-a gireniňiz üçin sag boluň.Çäkli CSS goldawy bilen brauzer wersiýasyny ulanýarsyňyz.Iň oňat tejribe üçin täzelenen brauzeri ulanmagy maslahat berýäris (ýa-da Internet Explorer-de Gabat geliş tertibini öçüriň).Mundan başga-da, dowamly goldawy üpjün etmek üçin sahypany stil we JavaScript-de görkezýäris.
Slaýdda üç makalany görkezýän slaýderler.Slaýdlardan geçmek üçin yzky we indiki düwmeleri ýa-da her slaýddan geçmek üçin ahyrynda slaýd gözegçilik düwmelerini ulanyň.

Poslamaýan polat 321 rulon turbasynyň himiki düzümi

321 poslamaýan polatdan ýasalan turba turbalarynyň himiki düzümi aşakdakylar:
- Uglerod: iň ýokary 0.08%
- Marganes: iň ýokary 2.00%
- Nikel: 9.00% min

Poslamaýan polat 321 rulon turbasynyň mehaniki aýratynlyklary

Poslamaýan polat 321 rulon turbasynyň öndürijisine görä, poslamaýan polatdan 321 rulon turbasynyň mehaniki aýratynlyklary aşakda görkezilýär: Dartyş güýji (psi) Hasyl güýji (psi) uzalma (%)

Poslamaýan polatdan 321 rulon turbasynyň ulanylyşy we ulanylyşy

In engineeringenerçilik programmalarynyň köpüsinde iki gezek poslamaýan polatdan (DSS) kebşirlenen gurluşlaryň mehaniki we poslama aýratynlyklary iň möhüm faktorlardyr.Häzirki gözleg, akym nusgalaryna garyndy elementleri goşulmazdan ýörite işlenip düzülen täze elektrod ulanyp, 3,5% NaCl simulýasiýa edýän gurşawda iki gezek poslamaýan polat kebşileriň mehaniki aýratynlyklaryny we poslama garşylygyny derňedi.DSS tagtalaryny kebşirlemek üçin E1 we E2 elektrodlarynda esasy görkezijisi 2.40 we 0.40 bolan iki dürli akym ulanyldy.Akym kompozisiýalarynyň ýylylyk durnuklylygy termogravimetriki derňewiň kömegi bilen bahalandyryldy.Kebşirlenen bogunlaryň himiki düzümi, mehaniki we poslama häsiýetleri dürli ASTM ülňülerine laýyklykda emissiýa spektroskopiýasy arkaly baha berildi.DSS kebşilerinde bar bolan fazalary kesgitlemek üçin rentgen difraksiýasy we kebşirleriň mikrostrukturasyny barlamak üçin EDS bilen skaner elektron ulanylýar.E1 elektrodlary bilen ýasalan kebşirlenen bogunlaryň dartyş güýji 715-732 MPa, E2 elektrodlar - 606-687 MPa.Kebşirleýiş tok 90 A-dan 110 A-a çenli, gatylygy hem ýokarlandy.Esasy akymlar bilen örtülen E1 elektrodlary bilen kebşirlenen bogunlar has gowy mehaniki aýratynlyklara eýe.Polat gurluşy 3,5% NaCl gurşawynda ýokary poslama garşylygy bar.Bu, täze döredilen elektrodlar bilen ýasalan kebşirlenen bogunlaryň işleýşini tassyklaýar.Netijeler, E1 we E2 bilen örtülen elektrodlar bilen kebşirlerde görlen Cr we Mo ýaly garyndy elementleriň tükenmegi we E2 we E2 elektrodlary ulanyp ýasalan kebşirlerde Cr2N-iň çykmagy meselesinde ara alnyp maslahatlaşylýar.
Taryhy taýdan, iki gezek poslamaýan polatdan (DSS) ilkinji resmi ýatlama 1927-nji ýyldan başlaýar, haçan-da ol diňe käbir guýma önümlerinde ulanylýar we uglerodyň köp bolmagy sebäpli tehniki programmalaryň köpüsinde ulanylmaýar1.Emma soňundan adaty uglerodyň mukdary iň ýokary bahasy 0,03% -e çenli azaldy we bu polatlar dürli meýdanlarda giňden ulanyldy2,3.DSS takmynan deň mukdarda ferrit we austenit bilen garyndylar maşgalasydyr.Gözlegler, DSS-de ferrit fazasynyň 20-nji asyrda austenit poslamaýan polatlar (ASS) üçin möhüm mesele bolan hlorid bilen örtülen stres poslama döwülmeginden (SCC) ajaýyp goragy üpjün edýändigini görkezdi.Beýleki tarapdan, käbir in engineeringenerçilik we beýleki pudaklarda4 ammar islegi ýylda 20% -e çenli ýokarlanýar.Iki fazaly austenit-ferrit gurluşy bolan bu innowasiýa polat, degişli kompozisiýa saýlamak, fiziki-himiki we termo-mehaniki arassalamak arkaly alynyp bilner.Bir fazaly poslamaýan polat bilen deňeşdirilende, DSS has ýokary öndürijilik güýjüne we SCC5, 6, 7, 8-e garşy durmak üçin has ýokary ukybyna eýedir. Iki görnüşli gurluş bu polatlara kislotalary, kislota hloridleri öz içine alýan agressiw şertlerde deňsiz-taýsyz güýç, berklik we poslama garşylygy berýär, deňiz suwy we poslaýjy himiki maddalar9.Umumy bazardaky nikel (Ni) erginleriniň ýyllyk bahasynyň üýtgemegi sebäpli DSS gurluşy, esasanam pes nikel görnüşi (ýuka DSS), ýüz merkezi kub (FCC) demir10, 11 bilen deňeşdirilende köp ajaýyp üstünlikleri gazandy. ASE dizaýnlarynyň meselesi, dürli agyr şertlere sezewar bolmagydyr.Şol sebäpli dürli in engineeringenerçilik bölümleri we kompaniýalary, kebşirleýiş ukyby bolan adaty ASS-den has gowy ýerine ýetirýän we deňiz suw ýylylyk çalşyjylary we himiýa senagaty ýaly önümçilik programmalarynda ulanylýan pes nikel (Ni) poslamaýan polatlary öňe sürmäge synanyşýarlar.ýokary hloridli gurşaw üçin 13 gap.
Häzirki zaman tehnologiki ösüşde kebşirlenen önümçilik möhüm rol oýnaýar.Adatça, DSS gurluş agzalary gaz bilen goralýan ark kebşirlemek ýa-da gaz bilen goralýan ark kebşirlemek bilen birleşýärler.Kebşirlemek, esasan, kebşirlemek üçin ulanylýan elektrodyň düzümine täsir edýär.Kebşirleýiş elektrodlary iki bölekden durýar: metal we akym.Köplenç elektrodlar akym bilen örtülýär, metallaryň garyndysy, dargandan soň gazlary çykarýar we kebşäni hapalanmakdan goramak, ýaýyň durnuklylygyny ýokarlandyrmak we kebşirlemegiň hilini ýokarlandyrmak üçin birleşdiriji komponent goşmak üçin metallar garyndysy bilen örtülýär14 .Döküm demir, alýumin, poslamaýan polat, ýumşak polat, ýokary güýçli polat, mis, bürünç we bürünç kebşirleýiş elektrod metallarynyň käbiri, sellýuloza, demir poroşok we wodorod ulanylýan akym materiallarynyň käbiri.Käwagt akym garyndysyna natriý, titanium we kaliý hem goşulýar.
Käbir gözlegçiler, elektrod konfigurasiýasynyň kebşirlenen polat konstruksiýalarynyň mehaniki we poslama bitewiligine täsirini öwrenmäge synanyşdylar.Singh we başgalar.15 suw akymynyň kebşirlemesi bilen kebşirlenen kebşileriň uzalmagyna we dartyş güýjüne akym düzüminiň täsirini derňedi.Netijeler, CaM2 we NiO, FeMn-iň barlygy bilen deňeşdirilende dartyş güýjüniň esasy kesgitleýjileridigini görkezýär.Chirag we al.16 elektrod akymynyň garyndysynda rutiliň (TiO2) konsentrasiýasyny üýtgetmek arkaly SMAW birleşmelerini derňedi.Uglerodyň we kremniniň göteriminiň we göçüşiniň ýokarlanmagy sebäpli mikrohardness häsiýetleriniň ýokarlanandygy anyklandy.Kumar [17] polat polotnolaryň suw asty kebşirlemek üçin aglomeratiw akymlaryň dizaýnyny we ösüşini öwrendi.Nwigbo we Atuanya18, kaliý baý natriý silikat baglaýjylaryň ark kebşirleýiş akymlaryny öndürmek üçin ulanylyşyny derňediler we ýokary dartyş güýji 430 MPa we kabul ederlikli däne gurluşy bolan kebşirleri tapdylar.Lothongkum we al.19, 3,5% wt konsentrasiýasynda howa bilen doýýan NaCl ergininde 28Cr - 7Ni - O - 0.34N iki gezek poslamaýan polatdan austenitiň göwrüm bölegini öwrenmek üçin potensiokinetiki usul ulandy.pH şertlerinde.we 27 ° C.Dupleks we mikro dupleks poslamaýan polatlar azotyň poslama häsiýetine şol bir täsirini görkezýär.Azot pH 7 we 10-da poslama potensialyna ýa-da derejesine täsir etmedi, ýöne pH 10-da poslama potensialy pH 7-den pesdi. Beýleki tarapdan, öwrenilen ähli pH derejelerinde potensial azotyň köpelmegi bilen artyp başlady. .Lacerda we başgalar.20 sany siklik potensiodinamiki polýarizasiýa ulanyp, 3,5% NaCl ergininde UNS S31803 we UNS S32304 ikitaraplaýyn poslamaýan polatlaryň ýerleşdirilmegini öwrendi.NaCl-iň 3,5 wt% ergininde barlanan iki polat plastinkada çukur alamatlary tapyldy.UNS S31803 polat, UNS S32304 polatdan has ýokary poslama potensialyna (Ecorr), çukur potensialyna (Epit) we polýarizasiýa garşylygyna (Rp) eýe.UNS S31803 poladyň UNS S32304 polatdan has ýokary duýgurlygy bar.Jiang et al.[21], iki gezek poslamaýan poladyň goşa fazasyna (austenit we ferrit fazasyna) gabat gelýän gaýtadan işlemegiň iň ýokary derejesi ferrit düzüminiň 65% -ini öz içine alýar we ýylylygy bejermek wagtynyň ýokarlanmagy bilen ferritiň gaýtadan işleýiş tok dykyzlygy ýokarlanýar.Austenit we ferrit fazalarynyň dürli elektrokimiki potensiallarda dürli elektrokimiki reaksiýalary görkezýändigi mälimdir21,22,23,24.Abdo we başg.Synag DSS nusgalarynyň açyk ýüzlerinde poslama poslama syn edildi.Bu tapyndylaryň esasynda, ereýän serişdäniň pH bilen zarýad beriş prosesinde emele gelen filmiň garşylygynyň arasynda proporsional arabaglanyşygyň bardygyny anykladylar, bu çukuryň emele gelmegine we spesifikasiýasyna gönüden-göni täsir edýär.Bu gözlegiň maksady, täze işlenip düzülen kebşirleýiş elektrod düzüminiň 3,5% NaCl gurşawynda kebşirlenen DSS 2205-iň mehaniki we könelişme bitewiligine nähili täsir edýändigine düşünmekdi.
Elektrod örtük formulalarynda ulanylýan akym minerallary (ingredientler), Nigeriýanyň Kogi ştatynyň Obajana etrabyndan kalsiý karbonat (CaCO3), Nigeriýanyň Taraba ştatyndan kalsiý floridi (CaF2), kremniý dioksidi (SiO2), Tal poroşok (Mg3Si4O10 (OH)) )) 2) we rutile (TiO2) Nigeriýanyň Jos şäherinden, kaolin (Al2 (OH) 4Si2O5) Nigeriýanyň Katsina ştatynyň Kankara şäherinden alyndy.Kaliý silikaty baglaýjy hökmünde ulanylýar, Hindistandan alynýar.
1-nji tablisada görkezilişi ýaly, düzümdäki oksidler sanly deňagramlylykda özbaşdak ölçeldi.Soňra birmeňzeş ýarym gaty pasta almak üçin 30 minutlap hindi polat we sim önümleri Ltd. (ISWP) elektrik garyjyda (model: 641-048) kaliý silikat baglaýjy (agramy 23%) bilen garyndy.Çygly garyşyk akym, briket maşyndan silindr şekilli basylýar we 80-100 kg / sm2 basyşda ekstruziýa kamerasyna iýmitlenýär we sim iýmit kamerasyndan diametri 3,15 mm poslamaýan sim ekstruderi bilen iýmitlenýär.Akym burun / öl ulgamy arkaly iýmitlenýär we elektrodlary çykarmak üçin ekstrudere sanjym edilýär.1,70 mm örtük faktory alyndy, bu ýerde örtük faktory elektrodyň diametriniň sim diametrine bolan gatnaşygy hökmünde kesgitlenýär.Soňra örtülen elektrodlar howada 24 sagat guradyldy we soňra peçde (PH-248-0571 / 5448) 150–250 ° C \ (- \) 2 sagatlap hasaplandy.Akymyň aşgarlygyny hasaplamak üçin deňlemäni ulanyň.(1) 26;
E1 we E2 kompozisiýalarynyň akym nusgalarynyň ýylylyk durnuklylygy termogravimetriki derňewiň (TGA) kömegi bilen kesgitlenildi.Derňew üçin TGA-a takmynan 25.33 mg akymyň nusgasy ýüklendi.Synaglar, N2-iň üznüksiz akymy bilen 60 ml / min tizlik bilen inert gurşawynda geçirildi.Nusga 10 ° C / min ýylylyk derejesinde 30 ° C-den 1000 ° C-e çenli gyzdyryldy.Wang et al.27, Xu et al.28 we Dagwa et al.29 tarapyndan görkezilen usullara eýerip, TGA ýerlerinden ýylylyk bölünişi we belli bir temperaturada nusgalaryň agramy peseldi.
Lehimlemäge taýýarlanmak üçin iki 300 x 60 x 6 mm DSS plitalary işlediň.V-çukur 3 mm kök boşlugy, 2 mm kök deşik we 60 ° çukur burçy bilen bezeldi.Soňra tabak mümkin bolan hapalary aýyrmak üçin aseton bilen ýuwuldy.Plastinalary örtülen elektrodlar (E1 we E2) we diametri 3,15 mm bolan salgylanma elektrody (C) bilen göni tok elektrod polo positiveitel polýarlygy (DCEP) bilen goralýan metal ýaý kebşirleýji (SMAW) bilen kebşirläň.Elektrik akdyryş enjamy (EDM) (Model: Excetek-V400) mehaniki synag we poslama häsiýetlendirmek üçin kebşirlenen polat nusgalaryny maşyn bilen ulanmak üçin ulanyldy.2-nji tablisada mysal kody we beýany görkezilýär, 3-nji tablisada DSS tagtasyny kebşirlemek üçin ulanylýan dürli kebşirleýiş iş parametrleri görkezilýär.Degişli ýylylyk girişini hasaplamak üçin (2) deňleme ulanylýar.
Tolkun uzynlygy 110 - 800 nm we SQL maglumat bazasy programma üpjünçiligi bolan Bruker Q8 MAGELLAN optiki emissiýa spektrometrini (OES) ulanmak bilen, E1, E2 we C elektrodlaryň kebşirlenen bogunlarynyň himiki düzümi, şeýle hem esasy metalyň nusgalary kesgitlenildi.synagda elektrod bilen metal nusgasynyň arasyndaky boşlugy ulanýar, uçgun görnüşinde elektrik energiýasy döredýär.Komponentleriň bir nusgasy buglanýar we sepilýär, soňra belli bir çyzyk spektrini çykarýan atom tolgunmasy bolýar31.Nusganyň hil taýdan derňewi üçin, fotomultipleýji turba her element üçin aýratyn spektriň bardygyny, şeýle hem spektriň intensiwligini ölçýär.Soňra deňleme garşy ekwiwalent garşylyk sanyny (PREN) hasaplamak üçin ulanyň.(3) 32-nji gatnaşygy we WRC 1992 döwlet diagrammasy deňliklerden hrom we nikel ekwiwalentlerini (Creq we Nieq) hasaplamak üçin ulanylýar.(4) we (5) degişlilikde 33 we 34;
PREN diňe Cr, Mo we N üç esasy elementiň oňyn täsirini göz öňünde tutýar, azot faktory x 16-30 aralygynda.Adatça, x 16, 20 ýa-da 30 sanawdan saýlanýar. Iki gezek poslamaýan polatdan geçirilen gözleglerde, PREN35,36 bahalary hasaplamak üçin 20 aralyk bahasy ulanylýar.
Dürli elektrodlary ulanyp ýasalan kebşirlenen bogunlar, ASTM E8-21 laýyklykda 0,5 mm / min ştamm tizliginde uniwersal synag maşynynda (Instron 8800 UTM) dartyldy.Dartyş güýji (UTS), 0,2% gyrkymyň hasyllylygy (YS) we uzalmagy ASTM E8-2137 laýyklykda hasaplandy.
DSS 2205 kebşirleýiş ilkinji gatydy we gatylyk derňewinden öň dürli ölçeg ululyklaryny (120, 220, 320, 400, 600, 800, 1000 we 1200) ulanyp ýalpyldadyldy.Kebşirlenen nusgalar E1, E2 we C elektrodlar bilen ýasaldy. Gatylygy kebşäniň merkezinden esasy metala çenli 1 mm aralyk bilen on (10) nokatda ölçenilýär.
Maglumat ýygnamak üçin Bruker XRD Commander programma üpjünçiligi we Fe-süzülen Cu-K-α radiasiýasy, tolkun uzynlygyna 1,5406 Å we skaner tizligi 3-e deň bolan rentgen diffraktometri (D8 Discover, Bruker, Germaniýa) ° DSS kebşilerinde bar bolan E1, E2 we C we BM elektrodlary bilen faza derňewi üçin skan aralygy (2θ) min-1 38-33 °.Rietveld arassalamak usuly, Lutterotti39 tarapyndan beýan edilen MAUD programma üpjünçiligini ulanyp, esasy fazalary indekslemek üçin ulanyldy.ASTM E1245-03 esasynda, E1, E2 we C elektrodlaryň kebşirlenen bogunlarynyň mikroskopiki şekilleriniň mukdar metallografiki derňewi Image J40 programma üpjünçiligi arkaly geçirildi.Ferrit-austenit fazasynyň göwrüm bölegini, ortaça bahasyny we gyşarmagyny hasaplamagyň netijeleri Jetwelde berilýär.5. injiriň nusga konfigurasiýasynda görkezilişi ýaly.6d, optiki mikroskopiýa (OM) derňewi PM-de geçirildi we nusgalaryň morfologiýasyny öwrenmek üçin E1 we E2 elektrodlary bilen kebşirlendi.Nusgalar 120, 220, 320, 400, 600, 800, 1000, 1200, 1500 we 2000 grit kremniy karbid (SiC) çägeli kagyz bilen ýalpyldy.Soňra nusgalar 10 V üçin 5 V naprýa ateniýedäki otag temperaturasynda 10% suwly oksalik kislotanyň ergininde elektrolitiki usulda ýerleşdirildi we morfologiki häsiýetlendirmek üçin LEICA DM 2500 M optiki mikroskopda ýerleşdirildi.Mundan başga-da, SEM-BSE derňewi üçin 2500 grit kremniy karbid (SiC) kagyzy ulanylyp ýerine ýetirildi.Mundan başga-da, kebşirlenen bogunlar EMF bilen enjamlaşdyrylan ultra ýokary çözgütli meýdan emissiýa skaner elektron mikroskopyny (SEM) (FEI NOVA NANOSEM 430, ABŞ) ulanyp, mikrostruktura üçin gözden geçirildi.20 × 10 × 6 mm nusga, 120-den 2500-e çenli ululykdaky dürli SiC çäge kagyzlaryny ulanyp, ýere düşdi. Nusgalar elektrolitiki usulda 40 g NaOH we 100 ml distillendirilen suwda 5 V naprýa 15eniýede 15 s, soň bolsa kamerany azot bilen arassalandan soň nusgalary seljermek üçin SEM kamerasynda ýerleşýän nusga eýesine oturdyldy.Gyzdyrylan wolfram filamentinden emele gelen elektron şöhlesi, dürli ulaldyşlarda şekilleri öndürmek üçin nusgada örtük döredýär we Roche we başgalaryň usullary bilen EMF netijeleri gazanyldy.41 we Mokobi 42.
ASTM G59-9743 we ASTM G5-1444 laýyklykda elektrokimiki potensiodinamiki polýarizasiýa usuly, 3,5% NaCl gurşawynda E1, E2 we C elektrodlary bilen kebşirlenen DSS 2205 plitalaryň zaýalanmak mümkinçiligini bahalandyrmak üçin ulanyldy.Elektrokimiki synaglar kompýuter tarapyndan dolandyrylýan Potentiostat-Galvanostat / ZRA enjamy (model: PC4 / 750, Gamry Instruments, ABŞ) ulanylyp geçirildi.Elektrokimiki synag üç elektrodly synag gurnamasynda geçirildi: DSS 2205 işleýän elektrod, doýgun kalomel elektrody (SCE) salgylanma elektrody we grafit taýagy hasaplaýjy elektrod hökmünde.Ölçegler elektrokimiki öýjügiň kömegi bilen geçirildi, onda erginiň hereket edýän ýeri işleýän elektrodyň meýdany 0,78 sm2.Ölçegler, öňünden durnuklaşdyrylan OCP-de (OCP bilen deňeşdirilende) 1,0 mV / s skaner tizliginde -1.0 V bilen +1.6 V aralygynda bolup geçdi.
Elektrokimiki çukur kritiki temperatura synaglary, E1, E2 we C elektrodlary bilen öndürilen kebşirleriň çukur garşylygyna baha bermek üçin 3,5% NaCl-de geçirildi.PB-de (passiw we transpassiw sebitleriň arasynda) we E1, E2, Elektrodlar C bilen kebşirlenen nusgalarda aç-açan, şonuň üçin sarp ediş materiallarynyň kebşirleme mümkinçiligini takyk kesgitlemek üçin CPT ölçegleri geçirilýär.CPT synagy, iki gezek poslamaýan polatdan ýasalan kebşirleme hasabatlaryna we ASTM G150-1846 laýyklykda geçirildi.Kebşirlenmeli polatlaryň hersinden (S-110A, E1-110A, E2-90A), esasy, kebşirleýiş we HAZ zolaklaryny goşmak bilen 1 sm2 meýdany bolan nusgalar kesildi.Nusgalar adaty metalografiki nusga taýýarlamak proseduralaryna laýyklykda çäge kagyzy we 1 µm alýumin tozy bilen ýuwuldy.Ishinguwlandan soň, nusgalar ultrases usuly bilen asetonda 2 minut arassalandy.CPT synag öýjügine 3,5% NaCl synag ergini goşuldy we termostat (Neslab RTE-111) ulanyp başlangyç temperatura 25 ° C-e düzüldi.Ilkinji synag temperaturasyna 25 ° C ýetenden soň, Ar gazy 15 minutda partladyldy, soňra nusgalar öýjüge ýerleşdirildi we OCF 15 minut ölçenildi.Soňra nusga başlangyç temperaturada 25 ° C-den 0,3 V naprýa .eniýe ulanyp polýarlaşdy we tok 10 min45 bilen ölçenildi.Ergini 1 ° C / min-dan 50 ° C çenli gyzdyryp başlaň.Synag ergini gyzdyrylanda, temperatura datçigi erginiň temperaturasyna yzygiderli gözegçilik etmek we wagt we temperatura maglumatlary saklamak üçin ulanylýar we toky ölçemek üçin potensiostat / galvanostat ulanylýar.Hasap elektrody hökmünde grafit elektrody ulanyldy we ähli potensiallar Ag / AgCl salgylanma elektrodyna görä ölçeldi.Argon arassalamak synagyň dowamynda geçirildi.
Injirde.1 degişlilikde gidroksidi (E1) we kislotaly (E2) elektrodlary öndürmek üçin ulanylýan F1 we ​​F2 akym komponentleriniň düzümini (agram göteriminde) görkezýär.Akymyň esasy görkezijisi kebşirlenen bogunlaryň mehaniki we metallurgiki aýratynlyklaryny çaklamak üçin ulanylýar.F1, E1 elektrodlaryny örtmek üçin ulanylýan akymyň düzüm bölegi, aşgazan akymy diýilýär, sebäbi esasy görkezijisi> 1,2 (ýagny 2.40), F2 bolsa esasylygy sebäpli kislota akymy diýlip atlandyrylýan E2 elektrodlaryny örtmek üçin ulanylýan akymdyr; indeks <0.9 (ýagny 2.40).0.40).Esasy akymlar bilen örtülen elektrodlaryň köplenç kislotaly akymlar bilen örtülen elektrodlardan has gowy mehaniki häsiýetlere eýe bolandygy düşnüklidir.Bu häsiýet, elektrod E1 üçin akym kompozisiýa ulgamynda esasy oksidiň agdyklyk etmegidir.Munuň tersine, E2 elektrodlary bilen kebşirlenen bogunlarda syn edilýän şlaklary aýyrmak (bölmek) we pes ýaýramagy, rutiliň köp mukdary bolan kislotaly akymly örtükli elektrodlara mahsusdyr.Bu gözegçilik, Gill47-iň tapylan netijelerine laýyk gelýär, rutil düzüminiň şlaklaryň aýrylmagyna we kislotanyň akymly örtükli elektrodlarynyň pes ýaýramagy şlaklaryň çalt doňmagyna kömek edýär.E1 we E2 elektrodlary örtmek üçin ulanylýan akym ulgamyndaky Kaolin çalgy ýagy hökmünde ulanyldy, we tal poroşok elektrodlaryň ekstrudilligini ýokarlandyrdy.Akym ulgamlaryndaky kaliý silikat baglaýjylary, ýaýyň ýakylmagyna we öndürijiligiň durnuklylygyna goşant goşýar we ýelimleýiş aýratynlyklaryndan başga-da, kebşirlenen önümlerde şlak bölünişini gowulandyrýar.CaCO3 akymda arassa döwüji (şlak döwüjisi) bolany üçin we CaO-da termiki bölüniş sebäpli kebşirleýiş wagtynda köp tüsse çykarýar we takmynan 44% CO2, TiO2 (arassa gurluşykçy / şlak ýaly) mukdary azaltmaga kömek edýär kebşirlemek wagtynda tüsse.kebşirlemek we şeýlelik bilen Jing et al.48-iň teklip edişi ýaly şlaklaryň bölünişigini gowulandyrýar.Ftor akymy (CaF2), lehim arassalygyny ýokarlandyrýan himiki taýdan agressiw akymdyr.Jastrzębska we ş.m.49 bu akym düzüminiň ftorid düzüminiň kebşir arassalygy aýratynlyklaryna täsiri barada habar berdi.Adatça, ýaýyň durnuklylygyny ýokarlandyrmak, garyndy elementleri goşmak, şlak gurmak, öndürijiligi ýokarlandyrmak we 50 kebşirleýiş howzunyň hilini ýokarlandyrmak üçin kebşirleýiş meýdanyna akym goşulýar.
Şekillerde görkezilen TGA-DTG egrileri.2a we 2b azot atmosferasynda 30–1000 ° C temperaturada gyzdyrylanda üç basgançakly agramy görkezýär.2a we b suratlardaky netijeler, esasy we kislotaly akym nusgalary üçin TGA egriniň degişlilikde 866.49 ° C we 849.10 ° C töweregi temperatura okuna paralel bolýança göni aşak düşýändigini görkezýär.2a we 2b suratlardaky TGA egrileriniň başynda 1,30% we 0.81% agramyň ýitmegi, akym komponentleriniň siňdirýän çyglylygy, şeýle hem ýerüsti çyglylygyň bugarmagy we suwsuzlanmagy bilen baglanyşyklydyr.Injiriň ikinji we üçünji basgançaklarynda esasy akymyň nusgalarynyň esasy bölünişikleri.2a 619,45 ° C - 766.36 ° C we 766.36 ° C - 866.49 ° C aralygynda bolup geçdi we agramynyň göterimi 2,84 we 9,48% boldy.degişlilikde665,23 ° C - 745.37 ° C we 745.37 ° C - 849,10 ° C aralygynda bolan 7b suratda kislotaly akym nusgalary üçin göterim agramy degişlilikde 0.81 we 6,73% boldy. ýylylyk bölünişi.Akym komponentleri organiki däl bolansoň, üýtgemeler akym garyndysy bilen çäklenýär.Şonuň üçin azaltmak we okislenmek aýylgançdyr.Bu, Balogun et al.51, Kamli et al.52 we Adeleke et al.53-iň netijelerine laýyk gelýär.Injirde görlen akym nusgasynyň köpçülikleýin ýitgisiniň jemi.2a we 2b degişlilikde 13,26% we 8,43%.Injirde akym nusgalarynyň az mukdarda ýitmegi.2b, akym garyndysyny emele getirýän esasy oksidler hökmünde TiO2 we SiO2 (degişlilikde 1843 we 1710 ° C) ýokary eriş nokatlary sebäpli, TiO2 we SiO2 pes eriş nokatlary bilen baglanyşyklydyr.ereýän nokat Esasy oksid: injiriň akym nusgasyndaky CaCO3 (825 ° C).2a56.Akym garyndylaryndaky esasy oksidleriň ereýän nokadyndaky bu üýtgeşmeler, Shi et al.54, Ringdalen et al.55 we Du et al.56 tarapyndan gowy habar berilýär.2a we 2b suratlarda üznüksiz horlanmany synlamak bilen, E1 we E2 elektrod örtüklerinde ulanylýan akym nusgalarynyň Brown57-iň teklip edişi ýaly bir basgançak dargaýar diýen netijä gelmek mümkin.Amalyň temperatura diapazonyny injiriň emele gelen egrilerinden (wt%) görmek bolýar.2a we b.TGA egrisi, akym ulgamynyň fazanyň üýtgemegine we kristallaşmagyna sezewar bolýan anyk temperaturany takyk suratlandyryp bilmeýändigi sebäpli, TGA öndürijisi akym ulgamyny taýýarlamak üçin her hadysanyň (fazanyň üýtgemegi) takyk temperatura bahasyny kesgitlemek üçin ulanylýar.
(A) E1 elektrod örtügi üçin gidroksidi akymyň we (b) E2 elektrod örtügi üçin kislotaly akymyň ýylylyk bölünişini görkezýän TGA-DTG egrileri.
4-nji tablisada spektrofotometrik derňewiň we DSS 2205 esasy metal we E1, E2 we C elektrodlary ulanyp ýasalan kebşirleýişleriň SEM-EDS derňewi görkezilýär.E1 we E2, hromyň (Cr) düzüminiň birden 18,94 we 17.04% -e çenli azalandygyny, molibdeniň (Mo) mukdarynyň degişlilikde 0.06 we 0.08% bolandygyny görkezdi.E1 we E2 elektrodly kebşirlemeleriň bahalary has pesdir.Bu, SEM-EDS derňewinden ferrit-austenit fazasy üçin hasaplanan PREN bahasyna birneme laýyk gelýär.Şol sebäpli, 4-nji tablisada görkezilişi ýaly, pes PREN bahalary (E1 we E2-den kebşirlemek) bilen basgançakda başlaýandygyny görmek bolýar, bu kebşedäki erginleriň tükenmegini we ýagmagynyň mümkindigini görkezýär.Netijede, E1 we E2 elektrodlary ulanyp öndürilen kebşilerdäki Cr we Mo garyndy elementleriniň mazmunynyň azalmagy we pes derejeli ekwiwalent bahalary (PREN) 4-nji tablisada görkezilýär, bu agressiw şertlerde garşylygy saklamak üçin kynçylyk döredýär, esasanam hlorid şertlerinde.- daşky gurşaw.11,14% -e deň bolan ýokary nikel (Ni) düzümi we E1 we E2 elektrodlarynyň kebşirlenen bogunlarynda marganesiň rugsat berilýän çägi deňiz suwuny simulirlemek şertlerinde ulanylýan kebşirlemeleriň mehaniki aýratynlyklaryna oňyn täsir edip biler (3-nji surat). ).uanuan we Oy58 we Jing et al.48-iň ýokary nikel we marganes kompozisiýalarynyň agyr iş şertlerinde DSS kebşirlenen desgalarynyň mehaniki aýratynlyklaryny gowulaşdyrmakdaky täsiri bilen ýasaldy.
(A) UTS we 0,2% sag YS we (b) birmeňzeş we doly uzalma we adaty gyşarmalar üçin dartyş synag netijeleri.
Ösen elektrodlardan (E1 we E2) we täjirçilik taýdan elýeterli elektroddan (C) esasy materialyň (BM) we kebşirlenen bogunlaryň berklik aýratynlyklary 90 A we 110 A. 3 (a) we iki dürli kebşirleýiş akymynda baha berildi. (b) UTS, YS 0,2% ofset bilen, uzalmagy we adaty gyşarma maglumatlary görkezmek.UTS we YS injirden alnan 0,2% netijelerini görkezýär.3a belgisi üçin iň amatly bahalary görkeziň.1 (BM), no.3 (kebşirleýiş E1), nusga belgisi5 (E2 kebşirläň) we nusga belgisi6 (C bilen kebşirleýjiler) degişlilikde 878 we 616 MPa, 732 we 497 MPa, 687 we 461 MPa we 769 we 549 MPa, we degişli standart gyşarmalar.Injirden.110 A) degişlilikde 1, 2, 3, 6 we 7 belgili nusgalar, dartyş synagynda iň az maslahat berilýän dartyş häsiýetleri, dartyş synagynda 450 MPa-dan ýokary we Grocki32 tarapyndan teklip edilen dartyş synagynda 620 MPa.90 A we 110 A tok kebşirleýiş toklarynda No. 2, No. 3, No. 4, No. 5, No. 6 we No. 7 nusgalary bilen görkezilen E1, E2 we C elektrodlar bilen kebşirleme nusgalarynyň uzalmagy, degişlilikde plastikligi we dogruçyllygy görkezýär.esasy metallara gatnaşygy.Aşaky uzalma, kebşirlemegiň kemçilikleri ýa-da elektrod akymynyň düzümi bilen düşündirildi (3-nji surat).BM dupleks poslamaýan polatdan we E1, E2 we C elektrodlary bilen kebşirlenen bogunlaryň, nikeliň düzümi birneme ýokarydygy sebäpli ep-esli ýokary dartyş häsiýetine eýe diýen netijä gelmek mümkin (4-nji tablisa), ýöne bu häsiýet kebşirlenen bogunlarda ýüze çykdy.Az mukdarda E2 akymyň kislotaly düzüminden alynýar.Gunn59, nikel erginleriniň kebşirlenen bogunlaryň mehaniki aýratynlyklaryny gowulaşdyrmakda we fazanyň deňagramlylygyny we elementleriň paýlanyşyna gözegçilik etmekdäki täsirini görkezdi.Bu, esasy akym kompozisiýalaryndan öndürilen elektrodlaryň, Bang et al.60-nyň teklip edişi ýaly kislotaly akym garyndylaryndan öndürilen elektrodlardan has gowy mehaniki häsiýetlere eýedigini ýene bir gezek tassyklaýar.Şeýlelik bilen, gowy dartyş häsiýetleri bolan täze örtülen elektrodyň (E1) kebşirlenen birleşmesiniň häsiýetleri barada bar bolan bilimlere ep-esli goşant goşuldy.
Injirde.4a we 4b suratlarda, E1, E2 we C. 4a elektrodlaryň kebşirlenen bogunlarynyň synag nusgalarynyň Wikers mikrohardness aýratynlyklary görkezilýär, nusganyň bir ugrundan (WZ-den BM) we injirde alnan gatylyk netijeleri görkezilýär.4b nusganyň iki gapdalynda alnan gatylyk netijelerini görkezýär.E1 we E2 elektrodlary bilen kebşirlenen 2, 3, 4 we 5 belgili nusgalary kebşirlemekde alnan gatylyk bahalary, kebşirleýiş siklleriniň berkleşmegi wagtynda gödek däneli gurluş sebäpli bolup biler.Gatylygyň ep-esli ýokarlanmagy, 2-7 belgili ähli nusgalaryň inçe däneli HAZ-da (2-nji tablisa nusga kodlaryna serediň), bu mikrostrukturanyň üýtgemegi bilen düşündirilip bilner. Hrom-kebşirlenen nusgalaryň netijesinde kebşirleme zyňyndylara baýdyr (Cr23C6).2, 3, 4 we 5 beýleki kebşirleýiş nusgalary bilen deňeşdirilende, injirdäki 6-njy we 7-nji nusgalaryň kebşirlenen bogunlarynyň gatylyk bahalary.Aboveokardaky 4a we 4b (2-nji tablisa).Muhammet we başg.BM sebitindäki ähli synag synag nusgalarynyň gatylyk bahalary yzygiderli bolup görünýär.Kebşirlenen nusgalaryň gatylygy seljermesiniň netijeleriniň tendensiýasy beýleki gözlegçileriň netijelerine laýyk gelýär 61,63,64.
DSS nusgalarynyň kebşirlenen bogunlarynyň gatylyk bahalary (a) kebşirlenen nusgalaryň ýarym bölegi we (b) kebşirlenen bogunlaryň doly bölümi.
Kebşirlenen DSS 2205-de E1, E2 we C elektrodlary bilen bar bolan dürli fazalar alyndy we difraksiýa burçy 2 \ (\ theta \) üçin XRD spektri 5-nji suratda görkezilýär. Austenitiň pikleri (\ (\ gamma \) ) we ferrit (\ (\ alfa \)) fazalary 43 ° we 44 ° difraksiýa burçlarynda kesgitlenildi we kebşirleýiş düzüminiň iki fazaly 65 poslamaýan polatdygyny anyk tassyklady.DSS BM-iň diňe austenit (\ (\ gamma \)) we ferrit (\ (\ alfa \)) fazalaryny görkezýändigini, 1-nji we 2-nji suratlarda görkezilen mikrostruktura netijelerini tassyklaýandygyny 6c, 7c we 9c.DSS BM bilen synlanan ferrit (\ (\ alfa \)) fazasy we kebşäniň elektrod C-e çenli ýokary derejesi onuň poslama garşylygyny görkezýär, sebäbi bu etap Deýwison we Redmond66 ýaly poladyň poslama garşylygyny ýokarlandyrmagy maksat edinýär. Cr we Mo ýaly ferrit durnuklaşdyryjy elementleriň bolmagy, hlorid saklaýan şertlerde materialyň passiw filmini netijeli durnuklaşdyrýar.5-nji tablisada mukdar metallografiýasy boýunça ferrit-austenit fazasy görkezilýär.C elektrodyň kebşirlenen bogunlarynda ferrit-austenit fazasynyň göwrüm böleginiň gatnaşygy takmynan gazanylýar (≈1: 1).Ses göwrüminiň netijelerinde E1 we E2 elektrodlaryny ulanyp, kebşirlemeleriň pes ferrit (\ (\ alfa \)) düzümi (5-nji tablisa) elektrohimiýa seljermesi bilen tassyklanan poslaýjy gurşawa duýgurlygy görkezýär.tassyklanyldy (10a surat, b)), sebäbi ferrit fazasy ýokary güýç we hlorid bilen ýüze çykýan stres poslama garşy gorag üpjün edýär.Muny injirdäki E1 we E2 elektrodlarynyň kebşilerinde görlen pes gatylyk bahalary bilen tassyklaýar.Polat gurluşynda ferritiň az mukdary sebäpli dörän 4a, b (5-nji tablisa).E2 elektrodlary ulanyp kebşirlenen bogunlarda deňagramsyz austenit (\ (\ gamma \)) we ferrit (\ (\ alfa \)) fazalarynyň bolmagy poladyň birmeňzeş poslama hüjümine hakyky gowşaklygyny görkezýär.Munuň tersine, E1 we C elektrodlary bilen kebşirlenen bogunlaryň iki fazaly polatlarynyň XPA spektri, BM-iň netijeleri bilen birlikde, gurluşykda we nebithimiýa pudagynda materialy peýdaly edýän austenit we ferrit durnuklaşdyryjy elementleriň bardygyny görkezýär. , sebäbi Jimenez we başg. 65;Davidson & Redmond66;Şamant we beýlekiler67.
Dürli kebşirleme geometriýaly E1 elektrodlaryň kebşirlenen bogunlarynyň optiki mikrograflary: (a) birleşdirme çyzygyny görkezýän HAZ, (b) has ulaldylanda birleşme çyzygyny görkezýän HAZ, (c) ferrit-austenit fazasy üçin BM, (d) kebşirleme geometriýasy , (e) golaýdaky geçiş zolagyny görkezýär, (f) HAZ has ulaldylanda ferrit-austenit fazasyny görkezýär, (g) Kebşirleýiş zolagy ferrit-austenit fazasyny dartyş fazasyny görkezýär.
Dürli kebşirleýiş geometriýalarynda E2 elektrod kebşirlemeleriniň optiki mikrograflary: (a) birleşdirme çyzygyny görkezýän HAZ, (b) has ulaldylyşda birleşme çyzygyny görkezýän HAZ, (c) ferrit-austenitiki köp faza üçin BM, (d) kebşirleme geometriýasy, (e) töwerekdäki geçiş zolagyny görkezmek, (f) has ulaldylanda ferrit-austenit fazasyny görkezýän HAZ, (g) ferrit-austenit fazasyny görkezýän kebşirleýiş zolagy.
6a - c suratlar we, mysal üçin, dürli kebşirleýiş geometriýalarynda E1 elektrody bilen kebşirlenen DSS bogunlarynyň metalografiki gurluşy görkezilýär (6d surat), optiki mikrograflaryň dürli ulaldylyşda nirä alnandygyny görkezýär.Injirde.6a, b, f - kebşirlenen bogunlaryň geçiş zolaklary, ferrit-austenitiň faza deňagramlylyk gurluşyny görkezýär.7a-c suratlar we mysal üçin dürli kebşirleýiş geometriýalarynda E2 elektrodyny ulanyp DSS bogunly OM-ni görkezýär, dürli ulaldylyşda OM derňew nokatlaryny görkezýär.Injirde.7a, b, f ferrit-austenit deňagramlylygynda kebşirlenen bogunyň geçiş zolagyny görkezýär.Kebşirleýiş zonasyndaky OM (WZ) injirde görkezilýär.1 we injir.2. Degişlilikde E1 we E2 6g we 7g elektrodlar üçin kebşiler.BM-de OM 1-nji we 2-nji suratlarda görkezilýär.6c, e we 7c, e degişlilikde E1 we E2 elektrodlary bilen kebşirlenen bogunlaryň ýagdaýyny görkezýär.Lightagtylyk meýdany austenit fazasy we gara reňkli meýdan ferrit fazasydyr.Birleşme çyzygynyň golaýyndaky ýylylyga täsir edýän zonada (HAZ) faza deňagramlylygy, injirdäki SEM-BSE mikrograflarynda görkezilişi ýaly Cr2N çökündileriniň emele gelendigini görkezýär.8a, b we injirde tassyklandy.9a, b.Injirleriň ferrit fazasynda Cr2N-iň bolmagy.8a, b we SEM-EMF nokadyň derňewi we kebşirlenen bölekleriň EMF çyzgylary bilen tassyklanan (9a-b surat), kebşirleýiş ýylylygynyň has ýokary bolmagy sebäpli.Aýlanyş, hromyň we azotyň ornaşmagyny çaltlaşdyrýar, sebäbi kebşäniň ýokary temperaturasy azotyň diffuziýa koeffisiýentini ýokarlandyrýar.Bu netijeler, Ramirez we al.68 we Herenyu we başg. beýleki gözlegçiler.70.71.
(a) E2 bilen kebşirlenen bogunyň SEM-EMF derňewi (1, 2 we 3);
Wekil nusgalarynyň ýerüsti morfologiýasy we olara degişli EMF-ler şekillerde görkezilýär.10a - c.Injirde.10a we 10b suratlarda SEM mikrograflary we kebşirleýiş zolagynda E1 we E2 elektrodlaryny ulanyp, kebşirlenen bogunlaryň EMF spektri görkezilýär we injir.10c, austenit (\ (\ gamma \)) we ferrit (\ (\ alfa \)) fazalaryny öz içine alýan OM-iň SEM mikrograflaryny we EMF spektrini görkezýär.10a-njy suratda EDS spektrinde görkezilişi ýaly, 6,25 wt% bilen deňeşdirilende Cr (21,69 wt.%) We Mo (2.65 wt.%) Ni ferrit-austenitiki fazanyň degişli balansyny aňladýar.Hromyň (15.97 wt.%) We molibdeniň (1,06 wt%) düzümindäki ýokary azalma bilen mikrostruktura, görkezilen E2 elektrodyň kebşirlenen birleşmesiniň mikrostrukturasyndaky nikeliň (10.08 wt%) köp mukdary bilen deňeşdirilende. injir.1. Deňeşdiriň.EMF spektri 10b.Injirde görkezilen WZ-de görnüp duran inçe däneli austenit gurluşy bolan asikulýar şekil.10b kebşirleýişde ferritleşdiriji elementleriň (Cr we Mo) ýok bolup biljekdigini we hrom nitritiniň (Cr2N) - austenitiki fazanyň ýagmagyny tassyklaýar.Austenit (\ (\ gamma \)) we DSS kebşirlenen bogunlarynyň ferrit (\ (\ alfa \)) fazalarynyň çäginde ýagyş bölejikleriniň paýlanyşy bu sözleri tassyklaýar72,73,74.Bu, şeýle hem, poslamanyň pesligine getirýär, sebäbi Cr 10b suratda görkezilişi ýaly poladyň ýerli poslama garşylygyny gowulandyrýan passiw film döretmek üçin esasy element hasaplanýar.10c-nji suratdaky SEM mikrografynda BM-iň EDS spektr netijeleriniň Cr (23.32 wt%), Mo (3.33 wt%) we Ni (6.32 wt) görkezişi ýaly güýçli däne arassalanyşyny görkezýär.%) gowy himiki aýratynlyklary.%) DSS76 gurluşynyň ferrit-austenit fazasynyň deňagramly mikrostrukturasyny barlamak üçin möhüm birleşdiriji element hökmünde.E1 elektrodyň kebşirlenen bogunlarynyň kompozisiýa EMF spektroskopiki derňewiniň netijeleri, gurluşykda we birneme agressiw şertlerde ulanylmagyny esaslandyrýar, sebäbi mikrostrukturadaky austenit emele getirijiler we ferrit stabilizatorlary kebşirlenen bogunlar üçin DSS AISI 220541.72 standartyna laýyk gelýär, 77.
Kebşirlenen bogunlaryň SEM mikrograflary, bu ýerde (a) kebşirleýiş zonasynyň elektrod E1 EMF spektri, (b) kebşirleýiş zonasynyň elektrod E2 EMF spektri, (c) OM EMF spektri bar.
Iş ýüzünde, DSS kebşirlemeleriniň doly ferritiki (F-re modeim) re iniminde pugta berkidilendigi, esasan hromyň nikel ekwiwalent gatnaşygy (Creq / Nieq) bilen bagly bolan ferrit solwus temperaturasynyň aşagynda ýadro ýadrosy bolup durýandygy syn edildi. 1.95 re modeimi düzýär F) Käbir gözlegçiler, Cr we Mo-nyň ferrit fazasynda 8078,79-da ferrit emele getiriji elementler hökmünde güýçli ýaýramagy sebäpli poladyň bu täsirine üns berdiler.DSS 2205 BM-de köp mukdarda Cr we Mo (has ýokary Creq görkezýär) bar, ýöne has ýokary Creq / Nieq gatnaşygyna goşant goşýan E1, E2 we C elektrodlary bilen kebşirleýişden has pes Ni mazmuny bar.Bu, häzirki gözlegde, 4-nji tablisada görkezilişi ýaly, 1,95-den ýokary DSS 2205 BM üçin Creq / Nieq gatnaşygy kesgitlenildi.E1, E2 we C elektrodly kebşirlemeleriň, köp re modeimiň (FA rejimi) has köp bolmagy sebäpli, austenit-ferrit re modeiminde (AF re modeimi), austenit re modeiminde (A re modeimi) we ferrit-austenit re modeiminde gatylaşýandygyny görmek bolýar. .), 4-nji tablisada görkezilişi ýaly, kebşirdäki Ni, Cr we Mo-nyň düzümi az, bu Creq / Nieq gatnaşygy BM-den pesdigini görkezýär.E2 elektrod kebşilerindäki esasy ferritde wermikulýar ferrit morfologiýasy bardy we kesgitlenen Creq / Nieq gatnaşygy 4-nji tablisada görkezilişi ýaly 1,20 boldy.
Injirde.11a 3,5% NaCl ergininde AISI DSS 2205 polat gurluşynyň wagty bilen açyk aýlaw potensialyny (OCP) görkezýär.ORP egrisiniň has oňat potensiala tarap süýşýändigini görmek bolýar, bu metal nusganyň üstünde passiw filmiň peýda bolmagyny, potensialyň peselmegi umumylaşdyrylan poslamany görkezýär we wagtyň geçmegi bilen hemişe diýen ýaly potensial a emele gelendigini görkezýär. wagtyň geçmegi bilen passiw film., Nusganyň üstü durnukly we ýelmeşýän 77 bar. Egriler, 7-nji nusgadan başga (C-elektrod bilen kebşirlenen), 3,5% NaCl erginini öz içine alýan elektrolitdäki ähli nusgalar üçin synag synag substratlaryny şekillendirýär, az durnuksyzlygy görkezýär.Bu durnuksyzlygy, poslama reaksiýany ep-esli çaltlaşdyryp, şeýlelik bilen poslama derejesini ýokarlandyryp bilýän erginde hlorid ionlarynyň (Cl-) bolmagy bilen deňeşdirip bolar.OCP gözden geçirilende ulanylýan potensial bolmazdan geçirilen synlar, reaksiýadaky Cl-iň agressiw şertlerde nusgalaryň garşylygyna we termodinamiki durnuklylygyna täsir edip biljekdigini görkezdi.Ma we başgalar.81 we Lotho we başgalar.5, Cl-iň substratlardaky passiw filmleriň zaýalanmagyny çaltlaşdyrmakda rol oýnaýandygyny we şeýlelik bilen könelmegine goşant goşýandygyny öňe sürdi.
Öwrenilen nusgalaryň elektrohimiki derňewi: (a) RSD-iň wagta we e) ewolýusiýasy we (b) nusgalaryň 3,5% NaCl ergininde potensiodinamiki polýarlaşmagy.
Injirde.11b, 3,5% NaCl ergininiň täsiri bilen E1, E2 we C elektrodlaryň kebşirlenen bogunlarynyň potensiodinamiki polýarizasiýa egrileriniň (PPC) deňeşdirme derňewini hödürleýär.PPC-de kebşirlenen BM nusgalary we 3,5% NaCl ergini passiw özüni alyp barşyny görkezdi.5-nji tablisada Ecorr (poslama potensialy) we Epit (poslama potensialy) ýaly PPC egrilerinden alnan nusgalaryň elektrohimiki derňew parametrleri we olara bagly gyşarmalar görkezilýär.E1 we E2 elektrodlar bilen kebşirlenen No.2 we No. 5 beýleki nusgalar bilen deňeşdirilende, 1-nji we 7-nji nusgalar (BM we C elektrod bilen kebşirlenen bogunlar) NaCl ergininde poslama ýol açmak üçin ýokary potensialy görkezdi (11b-nji surat) ).Öňküsi bilen deňeşdirilende has ýokary passiw häsiýetleri poladyň (austenit we ferrit fazalary) mikrostruktura düzüminiň deňagramlylygy we ergin elementleriniň konsentrasiýasy bilen baglanyşyklydyr.Mikrostrukturada ferrit we austenit fazalarynyň bolmagy sebäpli Resendea we ş.m.82 agressiw metbugatda DSS-iň passiw hereketini goldady.E1 we E2 elektrodlary bilen kebşirlenen nusgalaryň pes öndürijiligi, kebşirleýiş zolagynda (WZ) Cr we Mo ýaly esasy garyndy elementleriniň tükenmegi bilen baglanyşykly bolup biler, sebäbi olar ferrit fazasyny (Cr we Mo) durnuklaşdyrýarlar. passiwatorlar Okislenen polatlaryň austenit fazasyndaky erginler.Bu elementleriň garşylyga garşy täsiri, austenit fazasynda ferrit fazasyna garanyňda has ulydyr.Şol sebäpli ferrit fazasy polýarizasiýa egrisiniň ilkinji passiwasiýa sebiti bilen baglanyşykly austenit fazasyndan has çalt passiw geçýär.Bu elementler, ferrit fazasy bilen deňeşdirilende, austenitiki fazada has ýokary çukur garşylygy sebäpli DSS çukur garşylygyna ep-esli täsir edýär.Şonuň üçin ferrit fazasynyň çalt passiwligi austenit fazasyndan 81% ýokarydyr.Cl-in çözgüdi polat filmiň passiw ukybyna güýçli ýaramaz täsir edýär83.Netijede, nusganyň passiw filminiň durnuklylygy ep-esli peseler84.Tablisadan.6 şeýle hem, E1 elektrody bilen kebşirlenen bogunlaryň poslama potensialynyň (Ecorr) E2 elektrodly kebşirlenen bogunlar bilen deňeşdirilende erginde birneme durnuksyzdygyny görkezýär.Muny injirde E1 we E2 elektrodlary ulanyp, kebşirleýjileriň gatylygynyň pes bahalary hem tassyklaýar.4a, b, ferritiň (5-nji tablisa) we polat gurluşynda hromyň we molibdeniň (4-nji tablisa) az bolmagy sebäpli ýüze çykýar.Simulirlenen deňiz gurşawynda polatlaryň poslama garşylygy kebşirleýiş akymynyň azalmagy bilen ýokarlanýar we pes Cr we Mo düzümi we pes ferrit mukdary bilen azalýar.Bu söz, Salim we başg.Hlorid kapilýar siňdiriş we diffuziýa ýaly dürli serişdeler arkaly polata aralaşýarka, deň bolmadyk şekilli we çuňlukdaky çukurlar (poslama poslama) emele gelýär.Bu mehanizm has ýokary pH çözgütlerinde ep-esli tapawutlanýar, bu ýerde daş-töweregi (OH-) toparlar polat ýüzüne çekilýär, passiw filmi durnuklaşdyrýar we polat ýüzüne goşmaça gorag üpjün edýär25,86.No.1 we No. 7 nusgalarynyň iň gowy poslama garşylygy, esasan, köp mukdarda fer-ferritiň (5-nji tablisa) we köp mukdarda Cr we Mo (4-nji tablisa) polat gurluşynda bolmagy bilen baglanyşyklydyr. poslama poslama derejesi esasan DSS usuly bilen kebşirlenen polatda, bölekleriň austenitiki fazaly gurluşynda bolýar.Şeýlelik bilen, garyndynyň himiki düzümi kebşirlenen bogunyň poslama ýerine ýetirijiliginde aýgytly rol oýnaýar 87,88.Mundan başga-da, bu işde E1 we C elektrodlary bilen kebşirlenen nusgalaryň, PPC egrilerinden Ecorr bahalarynyň OCP egrilerinden E2 elektrodyny ulanyp kebşirlenenlere garanyňda pes Ekorr bahalaryny görkezendigi synlandy (5-nji tablisa).Şonuň üçin anod sebiti has pes potensialdan başlaýar.Bu üýtgeşiklik, esasan, nusganyň üstünde emele gelen passiwasiýa gatlagynyň bölekleýin durnuklaşmagy we OCP89 doly durnuklaşmazdan ozal ýüze çykýan katod polýarizasiýasy bilen baglanyşyklydyr.Injirde.12a we b dürli kebşirleýiş şertlerinde eksperimental poslanan nusgalaryň 3D optiki profil şekillerini görkezýär.Nusgalaryň çukur poslama ululygynyň 110 A (12b surat) ýokary kebşirleýji tok bilen döredilen aşaky çukur poslama potensialy bilen, aşaky kebşirleýiş tok gatnaşygy bilen kebşirleýjiler üçin alnan poslama poslama ululygy bilen deňeşdirilende ýokarlanýandygyny görmek bolýar. 90 A. (12a surat).Bu, Muhammet90-yň, substraty 3,5% NaCl erginine täsir edip, hloridiň hüjüm edip başlamagy we materialyň eremegine sebäp bolup, ýeriň passiw filmini ýok etmek üçin nusganyň üstünde süýşmek zolaklarynyň emele gelendigini tassyklaýar.
4-nji tablisadaky SEM-EDS derňewi, her bir austenitiki fazanyň PREN bahalarynyň ähli kebşirleýişlerde we BM-de ferritden has ýokarydygyny görkezýär.Ferrit / austenit interfeýsinde çukuryň başlamagy, bu ýerlerde ýüze çykýan elementleriň birmeňzeşligi we bölünmegi sebäpli passiw material gatlagynyň ýok edilmegini çaltlaşdyrýar91.Pitiň garşylyk ekwiwalentiniň (PRE) bahasy has ýokary bolan austenitiki fazadan tapawutlylykda, ferrit fazasynda başlangyç PRE bahasynyň pes bolmagy sebäpli bolýar (4-nji tablisa).Austenit fazasynda ep-esli mukdarda austenit stabilizatory (azotyň erginligi) bar ýaly, bu elementiň has köp konsentrasiýasyny we şonuň üçin çukurlara garşy has ýokary garşylygy üpjün edýär92.
Injirde.13-nji suratda E1, E2 we C kebşirleýjiler üçin möhüm temperatura egrileri görkezilýär.Häzirki dykyzlygyň ASTM synagynda çukur sebäpli 100 µA / cm2 çenli ýokarlanandygyny göz öňünde tutup, E1 bilen @ 110A kebşiniň iň pes kritiki temperaturany 27.5 ° C görkezendigi, soň E2 @ 90A lehiminiň 40 CPT görkezýändigi aýdyňdyr. ° C, C @ 110A ýagdaýynda iň ýokary CPT 41 ° C.Syn edilen netijeler polýarizasiýa synaglarynyň syn edilen netijeleri bilen gowy gabat gelýär.
Dupleks poslamaýan polat kebşileriň mehaniki aýratynlyklary we poslama häsiýeti täze E1 we E2 elektrodlary arkaly derňeldi.SMAW prosesinde ulanylýan gidroksidi elektrod (E1) we kislotaly elektrod (E2) degişlilikde 1,7 mm we gidroksidi görkezijisi degişlilikde 2,40 we 0.40 bolan akym düzümi bilen üstünlikli örtüldi.TGA ulanyp, inert gurşawynda taýýarlanan akymlaryň ýylylyk durnuklylygyna baha berildi.Akym matrisasynda ýokary mukdarda TiO2 (%) bolmagy, esasy akym (E1) bilen örtülen elektrodlar bilen deňeşdirilende kislotaly akym (E2) bilen örtülen elektrodlar üçin kebşirlemeleriň şlak aýrylmagyny gowulaşdyrdy.Iki örtülen elektrodlaryň (E1 we E2) oňat ýaý başlamak ukyby bar.Kebşirleýiş şertleri, esasanam ýylylyk giriş, kebşirleýiş tok we tizlik, DSS 2205 kebşirlemegiň austenit / ferrit fazasy balansyna we kebşäniň ajaýyp mehaniki aýratynlyklaryna ýetmekde möhüm rol oýnaýar.E1 elektrody bilen kebşirlenen bogunlar ajaýyp dartyş häsiýetlerini görkezdi (gyrkym 0,2% YS = 497 MPa we UTS = 732 MPa), esasy akym bilen örtülen elektrodlaryň kislota akymy bilen örtülen elektrodlar bilen deňeşdirilende ýokary esas görkezijisiniň bardygyny tassyklaýar.Elektrodlar pes aşgarlygy bilen has gowy mehaniki häsiýetleri görkezýär.Täze örtükli (E1 we E2) elektrodlaryň kebşirlenen bogunlarynda kebşäniň OES we SEM-EDS derňewi arkaly ýüze çykarylan we göwrümiň ululygy bilen kesgitlenen ferrit-austenit fazasynyň deňagramlylygynyň ýokdugy äşgärdir. kebşirlemek.Metallografiýa olaryň SEM gözlegini tassyklady.mikrostruktura.Bu, esasan, Cr we Mo ýaly garyndy elementleriň könelmegi we kebşirleýiş wagtynda Cr2N-iň çykmagy, EDS setir skaneri bilen tassyklanýar.Mundan başga-da, polat gurluşynda ferrit we ergin elementleriniň az mukdary sebäpli E1 we E2 elektrodly kebşirlerde syn edilýän pes gatylyk bahalary bilen goldanýar.E1 elektrodyny ulanyp, kebşirlemeleriň subutnama poslama potensialy (Ecorr), E2 elektrodyny ulanýan kebşiler bilen deňeşdirilende ergin poslama garşy birneme az çydamlydygyny subut etdi.Bu, täzelenen elektrodlaryň 3,5% NaCl gurşawynda akym garyndysynyň garyndysy bolmazdan synag edilen kebşirlerde täsirini tassyklaýar.Simulirlenen deňiz gurşawynda poslama garşylyk kebşirleýiş tokynyň azalmagy bilen ýokarlanýar diýen netijä gelmek mümkin.Şeýlelik bilen, karbidleriň we nitridleriň ýagmagy we soňra E1 we E2 elektrodlaryny ulanyp kebşirlenen bogunlaryň poslama garşylygynyň peselmegi, kebşirleýiş tokynyň ýokarlanmagy bilen düşündirildi, bu bolsa iki maksatly polatdan kebşirlenen bogunlaryň faza balansynyň deňsizligine sebäp boldy.
Isleg boýunça bu gözleg üçin maglumatlar degişli awtor tarapyndan berler.
Smook O., Nenonen P., Hanninen H. we Liimatainen J. Senagat ýylylygy bejermekde poroşok metallurgiýasy gyzgyn izostatiki basyşdan emele gelen super dupleks poslamaýan poladyň mikrostrukturasy.Metal.alma mater.trans.35, 2103. https://doi.org/10.1007/s11661-004-0158-9 (2004).
Kuroda T., Ikeuchi K. we Kitagawa Y. Döwrebap poslamaýan polatlara goşulmakda mikrostruktura gözegçilik.Ösen elektromagnit energiýasy üçin täze materiallary gaýtadan işlemekde, 419–422 (2005).
Smook O. Döwrebap poroşok metallurgiýasynyň super dupleks poslamaýan polatlarynyň mikrostrukturasy we häsiýetleri.Korollyk tehnologiýa instituty (2004)
Lotto, TR we Babalola, P. Polýarizasiýa poslama häsiýeti we kislotaly hlor konsentrasiýalarynda AA1070 alýumin we kremniy karbid matrisa kompozitleriniň mikrostruktura derňewi.Ynandyryjy inerener.4, 1. https://doi.org/10.1080/23311916.2017.1422229 (2017).
Bonollo F., Tiziani A. we Ferro P. Kebşirleýiş prosesi, mikrostruktura üýtgemegi we dupleks we super dupleks poslamaýan polatlaryň soňky häsiýetleri.Dupleks poslamaýan polat 141-159 (John Wiley & Sons Inc., Hoboken, 2013).
Kisasoz A., Gurel S. we Karaaslan A. Iki fazaly poslama çydamly polatlarda çökdürme wagtynyň we sowadyş tizliginiň täsiri.Metal.Ylym.ýylylygy bejermek.57, 544. https://doi.org/10.1007/s11041-016-9919-5 (2016).
Şrikant S, Sarawanan P, Gowindarajan P, Sisodia S we Ravi K. Laboratoriýada ajaýyp mehaniki we poslama häsiýetleri bolan arkaýyn dupleks poslamaýan polatlaryň (LDSS) ösüşi.Ösen alma mater.ammar.794, 714 (2013).
Murkute P., Pasebani S. we Isgor OB Poroşok gatlagynda lazer garyndysy bilen alnan ýumşak polat substratlarda super dupleks poslamaýan polatdan ýasalan gatlaklaryň metallurgiýa we elektrohimiki aýratynlyklary.Ylym.10162-nji ýylyň 10-njy wekili. Https://doi.org/10.1038/s41598-020-67249-2 (2020)
Oşima, T., Habara, Y. we Kuroda, K. Austenit poslamaýan polatdan nikeli tygşytlamak üçin edilýän tagallalar.ISIJ International 47, 359. https://doi.org/10.2355/isijinternational.47.359 (2007).
Oikawa W., Tsuge S. we Gonome F. Arassa dupleks poslamaýan polatlaryň täze tapgyrynyň ösüşi.NSSC 2120 ™, NSSC ™ 2351. NIPPON polat tehniki hasabat No. 126 (2021).