321 უჟანგავი ფოლადის დახვეული მილის ქიმიური შემადგენლობა მექანიკური თვისებები და კოროზიის ქცევა დუპლექსის უჟანგავი ფოლადის შედუღების ახალი ელექტროდით

გმადლობთ Nature.com-ის მონახულებისთვის.თქვენ იყენებთ ბრაუზერის ვერსიას შეზღუდული CSS მხარდაჭერით.საუკეთესო გამოცდილებისთვის, გირჩევთ გამოიყენოთ განახლებული ბრაუზერი (ან გამორთოთ თავსებადობის რეჟიმი Internet Explorer-ში).გარდა ამისა, მუდმივი მხარდაჭერის უზრუნველსაყოფად, ჩვენ ვაჩვენებთ საიტს სტილის და JavaScript-ის გარეშე.
სლაიდერები, რომლებიც აჩვენებს სამ სტატიას თითო სლაიდზე.გამოიყენეთ უკანა და შემდეგი ღილაკები სლაიდებში გადასაადგილებლად, ან სლაიდის კონტროლერის ღილაკები ბოლოს თითოეულ სლაიდში გადასაადგილებლად.

უჟანგავი ფოლადის 321 Coil Tube ქიმიური შემადგენლობა

321 უჟანგავი ფოლადის ხვეული მილის ქიმიური შემადგენლობა შემდეგია:
- ნახშირბადი: 0.08% მაქს
- მანგანუმი: 2.00% მაქს
- ნიკელი: 9.00% წთ

უჟანგავი ფოლადის 321 Coil Tube მექანიკური თვისებები

უჟანგავი ფოლადის 321 ხვეული მილის მწარმოებლის მიხედვით, უჟანგავი ფოლადის 321 ხვეული მილის მექანიკური თვისებები ჩამოთვლილია ქვემოთ: დაჭიმვის სიძლიერე (psi) გამძლეობა (psi) გახანგრძლივება (%)

უჟანგავი ფოლადის 321 Coil Tube-ის გამოყენება და გამოყენება

ბევრ საინჟინრო პროგრამაში, დუპლექსის უჟანგავი ფოლადის (DSS) შედუღებული სტრუქტურების მექანიკური და კოროზიის თვისებები ყველაზე მნიშვნელოვანი ფაქტორია.მიმდინარე კვლევამ გამოიკვლია დუპლექსის უჟანგავი ფოლადის შედუღების მექანიკური თვისებები და კოროზიის წინააღმდეგობა 3.5% NaCl-ის სიმულაციაში, სპეციალურად შექმნილი ახალი ელექტროდის გამოყენებით, ნაკადის ნიმუშებში შენადნობის ელემენტების დამატების გარეშე.DSS დაფების შესადუღებლად E1 და E2 ელექტროდებზე გამოყენებული იქნა ორი სხვადასხვა ტიპის ნაკადი ძირითადი ინდექსით 2.40 და 0.40.ნაკადის კომპოზიციების თერმული სტაბილურობა შეფასდა თერმოგრავიმეტრული ანალიზის გამოყენებით.შედუღებული სახსრების ქიმიური შემადგენლობა, აგრეთვე მექანიკური და კოროზიული თვისებები შეფასდა ემისიის სპექტროსკოპიის გამოყენებით სხვადასხვა ASTM სტანდარტების შესაბამისად.რენტგენის დიფრაქცია გამოიყენება DSS შედუღების ფაზების დასადგენად, ხოლო ელექტრონის სკანირება EDS-ით გამოიყენება შედუღების მიკროსტრუქტურის შესამოწმებლად.E1 ელექტროდების მიერ შედუღებული სახსრების დაჭიმვის სიმტკიცე იყო 715-732 მპა ფარგლებში, E2 ელექტროდების მიერ - 606-687 მპა.შედუღების დენი გაიზარდა 90 A-დან 110 A-მდე, ასევე გაიზარდა სიხისტე.შედუღებული სახსრები E1 ელექტროდებით დაფარული ძირითადი ნაკადებით, აქვთ უკეთესი მექანიკური თვისებები.ფოლადის სტრუქტურას აქვს მაღალი კოროზიის წინააღმდეგობა 3.5% NaCl გარემოში.ეს ადასტურებს ახლად შემუშავებული ელექტროდებით დამზადებული შედუღებული სახსრების ფუნქციონირებას.შედეგები განიხილება შენადნობის ელემენტების გამოფიტვის თვალსაზრისით, როგორიცაა Cr და Mo, დაფიქსირდა შედუღების შედუღებაზე დაფარული E1 და E2 ელექტროდებით, და Cr2N-ის გამოყოფა შედუღებში E1 და E2 ელექტროდების გამოყენებით.
ისტორიულად, დუპლექსის უჟანგავი ფოლადის (DSS) პირველი ოფიციალური ნახსენები თარიღდება 1927 წლით, როდესაც იგი გამოიყენებოდა მხოლოდ გარკვეული ჩამოსხმისთვის და არ გამოიყენებოდა უმეტეს ტექნიკურ აპლიკაციებში ნახშირბადის მაღალი შემცველობის გამო1.მაგრამ შემდგომში ნახშირბადის სტანდარტული შემცველობა შემცირდა მაქსიმალურ მნიშვნელობამდე 0.03%-მდე და ეს ფოლადები ფართოდ გამოიყენეს სხვადასხვა სფეროში2,3.DSS არის შენადნობების ოჯახი ფერიტისა და აუსტენიტის დაახლოებით თანაბარი რაოდენობით.კვლევამ აჩვენა, რომ ფერიტული ფაზა DSS-ში უზრუნველყოფს შესანიშნავ დაცვას ქლორიდით გამოწვეული სტრესული კოროზიისგან (SCC), რაც მნიშვნელოვანი საკითხი იყო ავსტენიტური უჟანგავი ფოლადებისთვის (ASS) მე-20 საუკუნეში.მეორე მხრივ, ზოგიერთ საინჟინრო და სხვა ინდუსტრიებში4 შენახვის მოთხოვნა იზრდება წელიწადში 20%-მდე.ეს ინოვაციური ფოლადი ორფაზიანი ავსტენიტურ-ფერიტული სტრუქტურით შეიძლება მიღებულ იქნას შესაბამისი შემადგენლობის შერჩევით, ფიზიკურ-ქიმიური და თერმომექანიკური გადამუშავებით.ერთფაზიან უჟანგავი ფოლადთან შედარებით, DSS-ს აქვს უფრო მაღალი გამტარუნარიანობა და უმაღლესი უნარი გაუძლოს SCC5, 6, 7, 8. დუპლექსის სტრუქტურა აძლევს ამ ფოლადებს შეუდარებელ სიმტკიცეს, სიმტკიცეს და გაზრდილი კოროზიის წინააღმდეგობას აგრესიულ გარემოში, რომელიც შეიცავს მჟავებს, მჟავა ქლორიდებს. ზღვის წყალი და კოროზიული ქიმიკატები9.საერთო ბაზარზე ნიკელის (Ni) შენადნობების წლიური ფასების რყევების გამო, DSS სტრუქტურა, განსაკუთრებით დაბალი ნიკელის ტიპის (მჭლე DSS), მიაღწია ბევრ გამორჩეულ მიღწევას სახეზე ორიენტირებულ კუბურ (FCC) რკინასთან შედარებით10, 11. მთავარი ASE დიზაინის პრობლემა არის ის, რომ ისინი ექვემდებარებიან სხვადასხვა მძიმე პირობებს.ამიტომ, სხვადასხვა საინჟინრო დეპარტამენტები და კომპანიები ცდილობენ ხელი შეუწყონ ალტერნატიულ დაბალ ნიკელის (Ni) უჟანგავი ფოლადებს, რომლებიც მუშაობენ ისევე, როგორც ან უკეთესად, ვიდრე ტრადიციული ASS შესაფერისი შედუღებით და გამოიყენება სამრეწველო პროგრამებში, როგორიცაა ზღვის წყლის სითბოს გადამცვლელები და ქიმიურ ინდუსტრიაში.კონტეინერი 13 ქლორიდების მაღალი კონცენტრაციის მქონე გარემოებისთვის.
თანამედროვე ტექნოლოგიურ პროგრესში შედუღებული წარმოება სასიცოცხლო როლს ასრულებს.როგორც წესი, DSS სტრუქტურული წევრები უერთდებიან გაზის დაცულ რკალის შედუღებას ან გაზის დაცულ რკალის შედუღებას.შედუღებაზე ძირითადად გავლენას ახდენს შედუღებისთვის გამოყენებული ელექტროდის შემადგენლობა.შედუღების ელექტროდები შედგება ორი ნაწილისგან: ლითონი და ნაკადი.ყველაზე ხშირად, ელექტროდები დაფარულია ნაკადით, ლითონების ნარევით, რომლებიც დაშლისას გამოყოფენ გაზებს და ქმნიან დამცავ წიდას, რათა დაიცვას შედუღება დაბინძურებისგან, გაზარდოს რკალის სტაბილურობა და დაამატოს შენადნობის კომპონენტი შედუღების ხარისხის გასაუმჯობესებლად14. .თუჯის, ალუმინის, უჟანგავი ფოლადი, რბილი ფოლადი, მაღალი სიმტკიცის ფოლადი, სპილენძი, სპილენძი და ბრინჯაო შედუღების ელექტროდების ზოგიერთი ლითონია, ხოლო ცელულოზა, რკინის ფხვნილი და წყალბადი გამოიყენება ნაკადად.ზოგჯერ ნატრიუმს, ტიტანს და კალიუმს ასევე უმატებენ ნაკადის ნარევს.
ზოგიერთი მკვლევარი ცდილობდა შეესწავლა ელექტროდის კონფიგურაციის გავლენა შედუღებული ფოლადის კონსტრუქციების მექანიკურ და კოროზიულ მთლიანობაზე.სინგჰ და სხვ.15 გამოიკვლია ნაკადის შემადგენლობის ეფექტი წყალქვეშა რკალით შედუღებული შედუღების დრეკადობაზე და დაჭიმულობაზე.შედეგები აჩვენებს, რომ CaF2 და NiO არის ჭიმვის სიმტკიცის მთავარი განმსაზღვრელი FeMn-ის არსებობასთან შედარებით.Chirag et al.16-მა გამოიკვლია SMAW ნაერთები რუტილის კონცენტრაციის (TiO2) ცვლილებით ელექტროდის ნაკადის ნარევში.აღმოჩნდა, რომ მიკროსიხისტის თვისებები გაიზარდა ნახშირბადის და სილიციუმის პროცენტული და მიგრაციის ზრდის გამო.კუმარმა [17] შეისწავლა აგლომერირებული ნაკადების დიზაინი და განვითარება ფოლადის ფურცლების წყალქვეშა შედუღებისთვის.Nwigbo-მ და Atuanya18-მა გამოიკვლიეს კალიუმით მდიდარი ნატრიუმის სილიკატური შემკვრელების გამოყენება რკალის შედუღების ნაკადების წარმოებისთვის და აღმოაჩინეს შედუღები მაღალი ჭიმვის სიძლიერით 430 მპა და მისაღები მარცვლის სტრუქტურით.Lothongkum et al.19-მა გამოიყენა პოტენციოკინეტიკური მეთოდი აუსტინიტის მოცულობითი ფრაქციის შესასწავლად დუპლექს უჟანგავი ფოლადში 28Cr-7Ni-O-0.34N ჰაერით გაჯერებულ NaCl ხსნარში 3,5% წონით კონცენტრაციით.pH პირობებში.და 27°C.ორივე დუპლექსი და მიკრო დუპლექსი უჟანგავი ფოლადები აჩვენებენ აზოტის ერთსა და იმავე გავლენას კოროზიის ქცევაზე.აზოტი არ იმოქმედებდა კოროზიის პოტენციალზე ან სიჩქარეზე pH 7 და 10, თუმცა, კოროზიის პოტენციალი pH 10-ზე უფრო დაბალი იყო, ვიდრე pH 7. მეორეს მხრივ, ყველა შესწავლილ pH დონეზე, პოტენციალი დაიწყო მატება აზოტის შემცველობის მატებასთან ერთად. .ლასერდა და სხვ.20-მა შეისწავლა დუპლექსის უჟანგავი ფოლადების UNS S31803 და UNS S32304 ორმოები 3.5% NaCl ხსნარში ციკლური პოტენციოდინამიკური პოლარიზაციის გამოყენებით.NaCl-ის 3.5 wt.% ხსნარში, ორ გამოკვლეულ ფოლადის ფირფიტაზე აღმოჩენილია ორმოების ნიშნები.UNS S31803 ფოლადი აქვს უფრო მაღალი კოროზიის პოტენციალი (Ecorr), ორმოების პოტენციალი (Epit) და პოლარიზაციის წინააღმდეგობა (Rp), ვიდრე UNS S32304 ფოლადი.UNS S31803 ფოლადს აქვს უფრო მაღალი რეპასიურობა ვიდრე UNS S32304 ფოლადი.Jiang et al.-ის კვლევის მიხედვით.[21], რეაქტივაციის პიკი, რომელიც შეესაბამება დუპლექსის უჟანგავი ფოლადის ორმაგ ფაზას (ოსტენიტის და ფერიტის ფაზას) მოიცავს ფერიტის შემადგენლობის 65%-მდე, ხოლო ფერიტის რეაქტივაციის დენის სიმკვრივე იზრდება სითბოს დამუშავების დროის გაზრდით.ცნობილია, რომ ავსტენიტური და ფერიტული ფაზა ავლენს განსხვავებულ ელექტროქიმიურ რეაქციებს სხვადასხვა ელექტროქიმიურ პოტენციალზე21,22,23,24.Abdo et al.25-მა გამოიყენა პოლარიზაციის სპექტროსკოპიისა და ელექტროქიმიური წინაღობის სპექტროსკოპიის პოტენციოდინამიკური გაზომვები ლაზერით შედუღებული 2205 DSS შენადნობის ელექტროქიმიურად გამოწვეული კოროზიის შესასწავლად ხელოვნურ ზღვის წყალში (3.5% NaCl) განსხვავებული მჟავიანობისა და ტუტეობის პირობებში.ნახვრეტების კოროზია დაფიქსირდა შემოწმებული DSS ნიმუშების ღია ზედაპირებზე.ამ დასკვნებზე დაყრდნობით დადგინდა, რომ არსებობს პროპორციული კავშირი გამხსნელი საშუალების pH-სა და მუხტის გადაცემის პროცესში წარმოქმნილ ფირის წინააღმდეგობას შორის, რაც პირდაპირ გავლენას ახდენს ორმოების წარმოქმნაზე და მის სპეციფიკაციაზე.ამ კვლევის მიზანი იყო იმის გაგება, თუ როგორ მოქმედებს ახლად შემუშავებული შედუღების ელექტროდის შემადგენლობა შედუღებული DSS 2205-ის მექანიკურ და აცვიათ მდგრად მთლიანობაზე 3.5% NaCl გარემოში.
ნაკადის მინერალები (ინგრედიენტები), რომლებიც გამოყენებული იქნა ელექტროდის საფარის ფორმულირებებში იყო კალციუმის კარბონატი (CaCO3) ობაჯანას ოლქიდან, კოგის შტატი, ნიგერია, კალციუმის ფტორიდი (CaF2) ტარაბას შტატიდან, ნიგერია, სილიციუმის დიოქსიდი (SiO2), ტალკის ფხვნილი (MgO103OHi). ) )2) და რუტილი (TiO2) მიღებულ იქნა ჯოსიდან, ნიგერია, ხოლო კაოლინი (Al2(OH)4Si2O5) მიღებულ იქნა კანკარადან, კაცინას შტატი, ნიგერია.კალიუმის სილიკატი გამოიყენება შემკვრელად, მას იღებენ ინდოეთიდან.
როგორც ცხრილი 1-შია ნაჩვენები, შემადგენელი ოქსიდები დამოუკიდებლად აიწონა ციფრულ ბალანსზე.შემდეგ მას აურიეს კალიუმის სილიკატური შემკვრელით (23% წონით) ელექტრო მიქსერში (მოდელი: 641-048) Indian Steel and Wire Products Ltd. (ISWP) 30 წუთის განმავლობაში ერთგვაროვანი ნახევრად მყარი პასტის მისაღებად.სველი შერეული ნაკადი იკვრება ცილინდრულ ფორმაში ბრიკეტირების აპარატიდან და იკვებება ექსტრუზიის კამერაში 80-დან 100 კგ/სმ2 წნევით, ხოლო მავთულის კვების კამერიდან იკვებება 3,15 მმ დიამეტრის უჟანგავი მავთულის ექსტრუდერში.ნაკადი იკვებება საქშენები/საკვები სისტემით და შეჰყავთ ექსტრუდერში, ელექტროდების გამოდევნის მიზნით.მიღებულია დაფარვის კოეფიციენტი 1,70 მმ, სადაც დაფარვის ფაქტორი განისაზღვრება, როგორც ელექტროდის დიამეტრის შეფარდება ძაფების დიამეტრთან.შემდეგ დაფარული ელექტროდები გაშრეს ჰაერში 24 საათის განმავლობაში და შემდეგ კალცინირებული მაფლის ღუმელში (მოდელი PH-248-0571/5448) 150–250 °C\(-\) 2 საათის განმავლობაში.გამოიყენეთ განტოლება ნაკადის ტუტეობის გამოსათვლელად.(1) 26;
E1 და E2 კომპოზიციების ნაკადის ნიმუშების თერმული სტაბილურობა განისაზღვრა თერმოგრავიმეტრული ანალიზის (TGA) გამოყენებით.დაახლოებით 25.33 მგ ნაკადის ნიმუში ჩაიტვირთა TGA-ში ანალიზისთვის.ექსპერიმენტები ჩატარდა ინერტულ გარემოში, რომელიც მიღებულ იქნა N2-ის უწყვეტი ნაკადით 60 მლ/წთ სიჩქარით.ნიმუში გაცხელდა 30°C-დან 1000°C-მდე გათბობის სიჩქარით 10°C/წთ.Wang et al.27, Xu et al.28 და Dagwa et al.29 ნახსენები მეთოდების მიხედვით, ნიმუშების თერმული დაშლა და წონის დაკლება გარკვეულ ტემპერატურაზე შეფასდა TGA ნაკვეთებიდან.
დაამუშავეთ ორი 300 x 60 x 6 მმ DSS ფირფიტა შედუღებისთვის მოსამზადებლად.V-ღარი შექმნილია 3 მმ ფესვის უფსკრულით, 2 მმ ფესვის ნახვრეტით და 60° ღარიანი კუთხით.შემდეგ ფირფიტა გაირეცხა აცეტონით შესაძლო დამაბინძურებლების მოსაშორებლად.შედუღეთ ფირფიტები დაფარული ლითონის რკალის შემდუღებელი (SMAW) გამოყენებით პირდაპირი დენის ელექტროდის დადებითი პოლარობით (DCEP) დაფარული ელექტროდების (E1 და E2) და საცნობარო ელექტროდის (C) 3,15 მმ დიამეტრის გამოყენებით.ელექტრული გამონადენის დამუშავება (EDM) (მოდელი: Excetek-V400) გამოიყენებოდა შედუღებული ფოლადის ნიმუშების დასამუშავებლად მექანიკური ტესტირებისთვის და კოროზიის დახასიათებისთვის.ცხრილი 2 გვიჩვენებს მაგალითის კოდს და აღწერას, ხოლო ცხრილი 3 აჩვენებს შედუღების სამუშაო პარამეტრებს, რომლებიც გამოიყენება DSS დაფის შესადუღებლად.განტოლება (2) გამოიყენება შესაბამისი სითბოს შეყვანის გამოსათვლელად.
Bruker Q8 MAGELLAN ოპტიკური ემისიის სპექტრომეტრის (OES) ტალღის სიგრძით 110-დან 800 ნმ-მდე და SQL მონაცემთა ბაზის პროგრამული უზრუნველყოფის გამოყენებით, განისაზღვრა ელექტროდების E1, E2 და C შედუღების სახსრების ქიმიური შემადგენლობა, აგრეთვე ძირითადი ლითონის ნიმუშები.იყენებს უფსკრული ელექტროდსა და ლითონის ნიმუშს შორის გამოცდის ქვეშ. წარმოქმნის ელექტრო ენერგიას ნაპერწკლის სახით.კომპონენტების ნიმუში ორთქლდება და იფრქვევა, რასაც მოჰყვება ატომური აგზნება, რომელიც შემდგომ ასხივებს სპეციფიკურ ხაზის სპექტრს31.ნიმუშის ხარისხობრივი ანალიზისთვის, ფოტოგამრავლების მილი ზომავს თითოეული ელემენტისთვის გამოყოფილი სპექტრის არსებობას, ასევე სპექტრის ინტენსივობას.შემდეგ გამოიყენეთ განტოლება, რომ გამოთვალოთ ეკვივალენტური ორმოების წინააღმდეგობის რიცხვი (PREN).(3) თანაფარდობა 32 და WRC 1992 წლის მდგომარეობის დიაგრამა გამოიყენება განტოლებიდან ქრომის და ნიკელის ეკვივალენტების (Creq და Nieq) გამოსათვლელად.(4) და (5) არის 33 და 34 შესაბამისად;
გაითვალისწინეთ, რომ PREN ითვალისწინებს მხოლოდ სამი ძირითადი ელემენტის Cr, Mo და N დადებით გავლენას, ხოლო აზოტის ფაქტორი x არის 16-30 დიაპაზონში.როგორც წესი, x არჩეულია 16, 20 ან 30 სიიდან. დუპლექსის უჟანგავი ფოლადების კვლევისას PREN35,36 მნიშვნელობების გამოსათვლელად ყველაზე ხშირად გამოიყენება 20 შუალედური მნიშვნელობა.
სხვადასხვა ელექტროდების გამოყენებით დამზადებული შედუღებული სახსრები დაჭიმვის ტესტირება მოხდა უნივერსალური ტესტირების მანქანაზე (Instron 8800 UTM) დაძაბულობის სიჩქარით 0,5 მმ/წთ ASTM E8-21-ის შესაბამისად.დაჭიმვის სიმტკიცე (UTS), 0.2% ათვლის ძალა (YS) და დრეკადობა გამოთვლილი იყო ASTM E8-2137 მიხედვით.
DSS 2205 შედუღება პირველად დაფქვა და გაპრიალდა სხვადასხვა ზომის მარცვლების გამოყენებით (120, 220, 320, 400, 600, 800, 1000 და 1200) სიხისტის ანალიზამდე.შედუღებული ნიმუშები დამზადდა ელექტროდებით E1, E2 და C. სიხისტე იზომება ათ (10) წერტილზე შედუღების ცენტრიდან საბაზისო ლითონამდე ინტერვალით 1 მმ.
რენტგენის დიფრაქტომეტრი (D8 Discover, Bruker, გერმანია) კონფიგურირებულია Bruker XRD Commander პროგრამული უზრუნველყოფით მონაცემთა შეგროვებისთვის და Fe-ფილტრირებული Cu-K-α გამოსხივებით 8,04 კევ ენერგიით, რომელიც შეესაბამება ტალღის სიგრძეს 1,5406 Å და სკანირების სიჩქარეს 3. ° სკანირების დიაპაზონი (2θ) min-1 არის 38-დან 103°-მდე ფაზური ანალიზისთვის E1, E2 და C და BM ელექტროდებით, რომლებიც იმყოფება DSS შედუღებში.Rietveld-ის დახვეწის მეთოდი გამოყენებული იყო შემადგენელი ფაზების ინდექსაციისთვის ლუტეროტის მიერ აღწერილი MAUD პროგრამული უზრუნველყოფის გამოყენებით.ASTM E1245-03-ზე დაყრდნობით, განხორციელდა E1, E2 და C ელექტროდების შედუღების სახსრების მიკროსკოპული გამოსახულებების რაოდენობრივი მეტალოგრაფიული ანალიზი Image J40 პროგრამული უზრუნველყოფის გამოყენებით.ფერიტ-აუსტენიტური ფაზის მოცულობითი ფრაქციის გამოთვლის შედეგები, მათი საშუალო მნიშვნელობა და გადახრა მოცემულია ცხრილში.5. როგორც ნაჩვენებია ნიმუშის კონფიგურაციაში ნახ.6d, ოპტიკური მიკროსკოპული (OM) ანალიზი ჩატარდა PM-ზე და შედუღებულ სახსრებზე E1 და E2 ელექტროდებით ნიმუშების მორფოლოგიის შესასწავლად.ნიმუშები გაპრიალდა 120, 220, 320, 400, 600, 800, 1000, 1200, 1500 და 2000 გრიტიანი სილიციუმის კარბიდის (SiC) ქვიშის ქაღალდით.ნიმუშები შემდეგ ელექტროლიტურად ამოიჭრება 10%-იან ოქსილის მჟავას წყალხსნარში ოთახის ტემპერატურაზე 5 ვ ძაბვით 10 წამის განმავლობაში და მოთავსებულია LEICA DM 2500 M ოპტიკურ მიკროსკოპზე მორფოლოგიური დახასიათებისთვის.ნიმუშის შემდგომი გაპრიალება განხორციელდა 2500 გრიტ სილიციუმის კარბიდის (SiC) ქაღალდის გამოყენებით SEM-BSE ანალიზისთვის.გარდა ამისა, შედუღებული სახსრები გამოკვლეული იქნა მიკროსტრუქტურისთვის ულტრა მაღალი გარჩევადობის ველის ემისიის სკანირების ელექტრონული მიკროსკოპის (SEM) (FEI NOVA NANOSEM 430, აშშ) გამოყენებით, რომელიც აღჭურვილია EMF-ით.20 × 10 × 6 მმ ნიმუში დაფქვა სხვადასხვა SiC ქვიშის ქაღალდის გამოყენებით, ზომით 120-დან 2500-მდე. ნიმუშები ელექტროლიტურად ამოიჭრება 40 გ NaOH-ში და 100 მლ გამოხდილ წყალში 5 ვ ძაბვით 15 წამის განმავლობაში, და შემდეგ დამონტაჟებულია ნიმუშის დამჭერზე, რომელიც მდებარეობს SEM კამერაში, ნიმუშების გასაანალიზებლად კამერის აზოტით გაწმენდის შემდეგ.გაცხელებული ვოლფრამის ძაფით წარმოქმნილი ელექტრონული სხივი ქმნის ნიმუშზე გამოსახულებას სხვადასხვა გადიდებით, ხოლო EMF შედეგები მიღებულია Roche et al-ის მეთოდების გამოყენებით.41 და მოკობი 42 .
ელექტროქიმიური პოტენციოდინამიკური პოლარიზაციის მეთოდი ASTM G59-9743 და ASTM G5-1444, გამოყენებული იქნა DSS 2205 ფირფიტების დეგრადაციის პოტენციალის შესაფასებლად, შედუღებული E1, E2 და C ელექტროდებით 3,5% NaCl გარემოში.ელექტროქიმიური ტესტები ჩატარდა კომპიუტერით კონტროლირებადი Potentiostat-Galvanostat/ZRA აპარატის გამოყენებით (მოდელი: PC4/750, Gamry Instruments, USA).ელექტროქიმიური ტესტირება ჩატარდა სამი ელექტროდის ტესტის კონფიგურაციაზე: DSS 2205 როგორც სამუშაო ელექტროდი, გაჯერებული კალომელის ელექტროდი (SCE) როგორც საცნობარო ელექტროდი და გრაფიტის ღერო, როგორც მრიცხველი ელექტროდი.გაზომვები ჩატარდა ელექტროქიმიური უჯრედის გამოყენებით, რომელშიც ხსნარის მოქმედების არეალი იყო სამუშაო ელექტროდის ფართობი 0,78 სმ2.გაზომვები განხორციელდა -1,0 ვ-დან +1,6 ვ-მდე პოტენციალის შორის წინასწარ სტაბილიზებულ OCP-ზე (OCP-თან შედარებით) სკანირების სიჩქარით 1,0 მვ/წმ.
ელექტროქიმიური ორმოების კრიტიკული ტემპერატურის ტესტები ჩატარდა 3.5% NaCl-ში E1, E2 და C ელექტროდებით შედუღების შედუღების წინააღმდეგობის შესაფასებლად.მკაფიოდ გამოყოფის პოტენციალზე PB-ში (პასიურ და ტრანსპასიურ რეგიონებს შორის) და შედუღებული ნიმუშები E1, E2, ელექტროდები C. ამიტომ, CPT გაზომვები შესრულებულია შედუღების სახარჯო მასალების ორპირული პოტენციალის ზუსტად დასადგენად.CPT ტესტირება ჩატარდა დუპლექსის უჟანგავი ფოლადის შედუღების ანგარიშების45 და ASTM G150-1846 შესაბამისად.თითოეული შესადუღებელი ფოლადიდან (S-110A, E1-110A, E2-90A), ამოჭრილია ნიმუშები 1 სმ2 ფართობით, მათ შორის ფუძის, შედუღების და HAZ ზონების ჩათვლით.ნიმუშები გაპრიალდა ქვიშის ქაღალდისა და 1 მკმ ალუმინის ფხვნილის ნალექის გამოყენებით მეტალოგრაფიული ნიმუშის მომზადების სტანდარტული პროცედურების შესაბამისად.გაპრიალების შემდეგ, ნიმუშები ულტრაბგერითი გაწმენდილია აცეტონში 2 წუთის განმავლობაში.CPT ტესტის უჯრედს დაემატა 3.5% NaCl ტესტის ხსნარი და საწყისი ტემპერატურა დარეგულირდა 25°C-მდე თერმოსტატის გამოყენებით (Neslab RTE-111).საწყისი ტესტის ტემპერატურის 25°C-ის მიღწევის შემდეგ, Ar გაზი აფეთქდა 15 წუთის განმავლობაში, შემდეგ ნიმუშები მოათავსეს საკანში და OCF გაზომეს 15 წუთის განმავლობაში.შემდეგ ნიმუში პოლარიზებული იქნა 0,3 ვ ძაბვის გამოყენებით 25°C საწყის ტემპერატურაზე და დენი გაზომეს 10 წთ45.დაიწყეთ ხსნარის გაცხელება 1 °C/წთ 50 °C-მდე სიჩქარით.სატესტო ხსნარის გაცხელებისას ტემპერატურის სენსორი გამოიყენება ხსნარის ტემპერატურის მუდმივი მონიტორინგისთვის და დროისა და ტემპერატურის მონაცემების შესანახად, ხოლო პოტენციოსტატი/გალვანოსტატი გამოიყენება დენის გასაზომად.გრაფიტის ელექტროდი გამოიყენებოდა მრიცხველ ელექტროდად და ყველა პოტენციალი გაზომილი იყო Ag/AgCl საცნობარო ელექტროდთან მიმართებაში.არგონის გაწმენდა ჩატარდა მთელი ტესტის განმავლობაში.
ნახ.1 გვიჩვენებს ნაკადის კომპონენტების F1 და F2 შემადგენლობას (წონის პროცენტებში), რომლებიც გამოიყენება ტუტე (E1) და მჟავე (E2) ელექტროდების წარმოებისთვის, შესაბამისად.ნაკადის საფუძვლიანობის ინდექსი გამოიყენება შედუღებული სახსრების მექანიკური და მეტალურგიული თვისებების პროგნოზირებისთვის.F1 არის ნაკადის კომპონენტი, რომელიც გამოიყენება E1 ელექტროდების დასაფარად, რომელსაც ეწოდება ტუტე ნაკადი, რადგან მისი ძირითადი ინდექსი არის > 1.2 (ანუ 2.40), ხოლო F2 არის ნაკადი, რომელიც გამოიყენება E2 ელექტროდების დასაფარავად, რომელსაც მჟავა ნაკადი ეწოდება მისი ფუძეობის გამო. ინდექსი < 0,9 (ანუ 2,40).0.40).ნათელია, რომ ძირითადი ნაკადებით დაფარულ ელექტროდებს უმეტეს შემთხვევაში აქვთ უკეთესი მექანიკური თვისებები, ვიდრე მჟავე ნაკადებით დაფარულ ელექტროდებს.ეს მახასიათებელი არის ძირითადი ოქსიდის დომინირების ფუნქცია ელექტროდის E1 ნაკადის შემადგენლობის სისტემაში.პირიქით, E2 ელექტროდებით შედუღებულ სახსრებში დაფიქსირებული წიდის მოცილება (განცალკევება) და დაბალი შპრიცები დამახასიათებელია მჟავე ნაკადის საფარის მქონე ელექტროდებისთვის, რუტილის მაღალი შემცველობით.ეს დაკვირვება შეესაბამება Gill47-ის დასკვნებს, რომ რუტილის შემცველობის ეფექტი წიდის განცალკევებაზე და მჟავა ნაკადით დაფარული ელექტროდების დაბალი შპრიცით ხელს უწყობს წიდის სწრაფ გაყინვას.კაოლინი ნაკადის სისტემაში, რომელიც გამოიყენებოდა ელექტროდების E1 და E2 დასაფარად, გამოიყენებოდა როგორც საპოხი, ხოლო ტალკის ფხვნილი აუმჯობესებდა ელექტროდების ექსტრუდულობას.ნაკადის სისტემებში კალიუმის სილიკატური შემკვრელები ხელს უწყობენ რკალის უკეთეს აალებას და მუშაობის სტაბილურობას და, გარდა მათი წებოვანი თვისებებისა, აუმჯობესებენ წიდის გამოყოფას შედუღებულ პროდუქტებში.ვინაიდან CaCO3 არის ქსელის ამომრთველი (წიდის ამომრთველი) ნაკადში და მიდრეკილია შედუღების დროს თერმული დაშლის გამო CaO-ში და დაახლოებით 44% CO2-ის გამო, TiO2 (როგორც ბადის შემქმნელი/წიდის შემქმნელი) ხელს უწყობს რაოდენობის შემცირებას. კვამლი შედუღების დროს.შედუღება და ამით წიდის მოწყვეტის გაუმჯობესება, როგორც შემოთავაზებულია Jing et al.48.ფტორის ნაკადი (CaF2) არის ქიმიურად აგრესიული ნაკადი, რომელიც აუმჯობესებს შედუღების სისუფთავეს.იასტრზებსკა და სხვ.49 მოხსენებული იყო ამ ნაკადის შემადგენლობის ფტორის შემადგენლობის ეფექტი შედუღების სისუფთავის თვისებებზე.როგორც წესი, ნაკადი ემატება შედუღების ზონას რკალის მდგრადობის გასაუმჯობესებლად, შენადნობის ელემენტების დასამატებლად, წიდის დაგროვების, პროდუქტიულობის გაზრდისა და შედუღების აუზის ხარისხის გასაუმჯობესებლად.
TGA-DTG მრუდები ნაჩვენებია ნახ.2a და 2b გვიჩვენებს წონის სამეტაპიან კლებას აზოტის ატმოსფეროში 30-1000°C ტემპერატურის დიაპაზონში გაცხელებისას.ნახაზებში 2a და b შედეგები გვიჩვენებს, რომ ძირითადი და მჟავე ნაკადის ნიმუშებისთვის, TGA მრუდი ეცემა პირდაპირ ქვევით, სანამ საბოლოოდ არ გახდება ტემპერატურის ღერძის პარალელურად, დაახლოებით 866,49°C და 849,10°C შესაბამისად.წონის დაკლება 1.30% და 0.81% TGA მრუდების დასაწყისში ნახ. 2a და 2b განპირობებულია ნაკადის კომპონენტების მიერ შეწოვილი ტენით, აგრეთვე ზედაპირის ტენის აორთქლებით და გაუწყლოებით.ძირითადი ნაკადის ნიმუშების ძირითადი დაშლა მეორე და მესამე ეტაპებზე ნახ.2a მოხდა ტემპერატურის დიაპაზონში 619,45°C–766,36°C და 766,36°C–866,49°C, ხოლო მათი წონის დაკლების პროცენტი იყო 2,84 და 9,48%., შესაბამისად.მაშინ, როცა ნახ.7ბ-ში მჟავე ნაკადის ნიმუშებისთვის, რომლებიც ტემპერატურულ დიაპაზონში იყო 665,23°C–745,37°C და 745,37°C–849,10°C, მათი პროცენტული წონის დაკლება იყო 0,81 და 6,73%, შესაბამისად, რაც მიეკუთვნება თერმული დაშლა.ვინაიდან ნაკადის კომპონენტები არაორგანულია, აქროლადები შემოიფარგლება ნაკადის ნარევით.ამიტომ, შემცირება და დაჟანგვა საშინელია.ეს შეესაბამება Balogun et al.51, Kamli et al.52 და Adeleke et al.53 შედეგებს.ნაკადის ნიმუშის მასის დაკარგვის ჯამი, რომელიც დაფიქსირდა ნახ.2a და 2b არის 13.26% და 8.43%, შესაბამისად.ნაკადის ნიმუშების ნაკლები მასის დაკარგვა ნახ.2b განპირობებულია TiO2-ისა და SiO2-ის მაღალი დნობის წერტილებით (1843 და 1710°C შესაბამისად), როგორც ძირითადი ოქსიდების, რომლებიც ქმნიან ნაკადის ნარევს54,55, ხოლო TiO2 და SiO2-ს დნობის უფრო დაბალი წერტილი აქვთ.დნობის წერტილი პირველადი ოქსიდი: CaCO3 (825 °C) ნაკადის ნიმუშში ნახ.2a56.ეს ცვლილებები პირველადი ოქსიდების დნობის წერტილში ნაკადის ნარევებში კარგად არის მოხსენებული Shi et al.54, Ringdalen et al.55 და Du et al.56.2a და 2b-ზე უწყვეტი წონის დაკლების დაკვირვებით, შეიძლება დავასკვნათ, რომ ნაკადის ნიმუშები, რომლებიც გამოიყენება E1 და E2 ელექტროდების საფარებში, განიცდის ერთსაფეხურიან დაშლას, როგორც ამას ბრაუნი57 გვთავაზობს.პროცესის ტემპერატურული დიაპაზონი ჩანს წარმოებული მრუდებით (wt%) ნახ.2a და b.ვინაიდან TGA მრუდი ზუსტად ვერ აღწერს სპეციფიკურ ტემპერატურას, რომლის დროსაც ნაკადის სისტემა განიცდის ფაზურ ცვლილებას და კრისტალიზაციას, TGA წარმოებული გამოიყენება თითოეული ფენომენის ზუსტი ტემპერატურის მნიშვნელობის დასადგენად (ფაზის ცვლილება), როგორც ენდოთერმული პიკი ნაკადის სისტემის მოსამზადებლად.
TGA-DTG მრუდები, რომლებიც აჩვენებენ (ა) ტუტე ნაკადის თერმულ დაშლას E1 ელექტროდის საფარისთვის და (ბ) მჟავე ნაკადის E2 ელექტროდის საფარისთვის.
ცხრილი 4 გვიჩვენებს სპექტროფოტომეტრული ანალიზის და SEM-EDS ანალიზის შედეგებს DSS 2205 ძირითადი ლითონისა და E1, E2 და C ელექტროდების გამოყენებით შედუღების.E1-მა და E2-მა აჩვენა, რომ ქრომის (Cr) შემცველობა მკვეთრად შემცირდა 18,94 და 17,04%-მდე, ხოლო მოლიბდენის (Mo) შემცველობამ შეადგინა შესაბამისად 0,06 და 0,08%.E1 და E2 ელექტროდებით შედუღების მნიშვნელობები უფრო დაბალია.ეს ოდნავ შეესაბამება PREN-ის გამოთვლილ მნიშვნელობას ფერიტულ-აუსტენიტური ფაზისთვის SEM-EDS ანალიზიდან.აქედან გამომდინარე, ჩანს, რომ ორმოები იწყება PREN-ის დაბალი მნიშვნელობებით (შედუღები E1-დან და E2-დან), ძირითადად, როგორც ეს აღწერილია ცხრილში 4. ეს მიუთითებს შენადნობის შედუღებაზე და შესაძლო ნალექზე.შემდგომში, E1 და E2 ელექტროდების გამოყენებით წარმოებულ შედუღებში Cr და Mo შენადნობი ელემენტების შემცველობის შემცირება და მათი დაბალი ღრძილების ეკვივალენტური მნიშვნელობები (PREN) ნაჩვენებია ცხრილში 4, რაც ქმნის პრობლემას აგრესიულ გარემოში წინააღმდეგობის შესანარჩუნებლად, განსაკუთრებით. ქლორიდულ გარემოში.-შემცველი გარემო.შედარებით მაღალი ნიკელის (Ni) შემცველობა 11,14% და მანგანუმის შემცველობის დასაშვები ზღვარი E1 და E2 ელექტროდების შედუღებულ სახსრებში შესაძლოა დადებითად მოქმედებდეს შედუღების მექანიკურ თვისებებზე, რომლებიც გამოიყენება ზღვის წყლის სიმულაციის პირობებში (ნახ. 3). ).გაკეთდა Yuan-ისა და Oy58-ისა და Jing et al.48-ის მუშაობის გამოყენებით ნიკელისა და მანგანუმის მაღალი შემცველობის კომპოზიციების ზემოქმედებაზე მძიმე სამუშაო პირობებში DSS შედუღებული სტრუქტურების მექანიკური თვისებების გაუმჯობესებაზე.
დაჭიმვის ტესტის შედეგები (a) UTS და 0.2% ცვივა YS და (ბ) ერთიანი და სრული დრეკადობა და მათი სტანდარტული გადახრები.
საბაზისო მასალის (BM) და შედუღებული სახსრების სიძლიერის თვისებები შემუშავებული ელექტროდებისგან (E1 და E2) და კომერციულად ხელმისაწვდომი ელექტროდებისგან (C) შეფასებული იყო შედუღების ორი განსხვავებული დენით 90 A და 110 A. 3(a) და (ბ) აჩვენეთ UTS, YS 0.2% ოფსეტურით, მათი დრეკადობის და სტანდარტული გადახრის მონაცემებთან ერთად.UTS და YS ოფსეტური შედეგები 0.2% მიღებული ნახ.3a აჩვენებს ოპტიმალურ მნიშვნელობებს ნიმუშის No.1 (BM), ნიმუში No.3 (შედუღება E1), ნიმუში No.5 (შედუღება E2) და ნიმუში No.6 (შედუღება C-ით) არის 878 და 616 მპა, 732 და 497 მპა, 687 და 461 მპა და 769 და 549 მპა, შესაბამისად, და მათი შესაბამისი სტანდარტული გადახრები.ნახ.110 ა) არის ნიმუშები დანომრილი 1, 2, 3, 6 და 7, შესაბამისად, მინიმალური რეკომენდირებული დაჭიმვის თვისებებით 450 მპა-ზე მეტი დაჭიმვის ტესტში და 620 მპა დაჭიმვის ტესტში, შემოთავაზებული Grocki32-ის მიერ.შედუღების ნიმუშების დრეკადობა E1, E2 და C ელექტროდებით, წარმოდგენილი ნიმუშებით No. შესაბამისად, ასახავს პლასტიურობას და პატიოსნებას.ბაზის ლითონებთან კავშირი.ქვედა დრეკადობა აიხსნება შედუღების შესაძლო დეფექტებით ან ელექტროდის ნაკადის შემადგენლობით (ნახ. 3ბ).შეიძლება დავასკვნათ, რომ BM დუპლექსის უჟანგავი ფოლადი და E1, E2 და C ელექტროდებით შედუღებულ კავშირებს ზოგადად აქვთ მნიშვნელოვნად მაღალი დაჭიმვის თვისებები მათი შედარებით მაღალი ნიკელის შემცველობის გამო (ცხრილი 4), მაგრამ ეს თვისება დაფიქსირდა შედუღებულ სახსრებში.ნაკლებად ეფექტური E2 მიიღება ნაკადის მჟავე შემადგენლობიდან.Gunn59-მა აჩვენა ნიკელის შენადნობების ეფექტი შედუღებული სახსრების მექანიკური თვისებების გაუმჯობესებაზე და ფაზის წონასწორობისა და ელემენტების განაწილების კონტროლზე.ეს კიდევ ერთხელ ადასტურებს იმ ფაქტს, რომ ბაზისური ნაკადის კომპოზიციებისგან დამზადებულ ელექტროდებს აქვთ უკეთესი მექანიკური თვისებები, ვიდრე მჟავე ნაკადის ნარევებისგან დამზადებულ ელექტროდებს, როგორც შემოთავაზებულია Bang et al.60.ამრიგად, მნიშვნელოვანი წვლილი შეიტანა არსებულ ცოდნაში ახალი დაფარული ელექტროდის (E1) შედუღებული სახსრის თვისებების შესახებ კარგი დაჭიმვის თვისებებით.
ნახ.ნახაზები 4a და 4b გვიჩვენებს ვიკერსის მიკროსიხისტის მახასიათებლებს E1, E2 და C ელექტროდების შედუღებული სახსრების ექსპერიმენტული ნიმუშების მახასიათებლებზე.4b გვიჩვენებს სინჯის ორივე მხარეს მიღებულ სიმტკიცეს.№2, 3, 4 და 5 ნიმუშების შედუღებისას მიღებული სიხისტის მნიშვნელობები, რომლებიც შედუღებული სახსრებია E1 და E2 ელექტროდებით, შეიძლება გამოწვეული იყოს მსხვილმარცვლოვანი სტრუქტურით შედუღების ციკლებში გამაგრებისას.სიხისტის მკვეთრი მატება დაფიქსირდა როგორც მსხვილმარცვლოვან HAZ-ში, ასევე წვრილმარცვლოვან HAZ-ში ყველა No2-7 ნიმუშის (იხ. ნიმუშის კოდები 2-ში), რაც შეიძლება აიხსნას მიკროსტრუქტურის შესაძლო ცვლილებით. შედუღება ქრომის შედუღების შედეგად ნიმუშები მდიდარია ემისიებით (Cr23C6).სხვა შედუღების ნიმუშებთან 2, 3, 4 და 5 შედარებით, No6 და 7 ნიმუშების შედუღებული სახსრების სიხისტის მნიშვნელობები ნახ.4a და 4b ზემოთ (ცხრილი 2).Mohammed et al.61 და Nowacki-სა და Lukoje62-ის მიხედვით, ეს შეიძლება იყოს განპირობებული მაღალი δ ფერიტის მნიშვნელობით და გამოწვეული ნარჩენი სტრესებით შედუღებაში, ისევე როგორც შენადნობის ელემენტების გამოფიტვა, როგორიცაა Mo და Cr შედუღებაში.ყველა განხილული ექსპერიმენტული ნიმუშის სიხისტის მნიშვნელობები BM მიდამოში, როგორც ჩანს, თანმიმდევრულია.შედუღებული ნიმუშების სიხისტის ანალიზის შედეგების ტენდენცია შეესაბამება სხვა მკვლევართა დასკვნებს61,63,64.
DSS ეგზემპლარების შედუღებული სახსრების სიხისტის მნიშვნელობები (ა) შედუღებული ნიმუშების ნახევარი მონაკვეთი და (ბ) შედუღებული სახსრების სრული მონაკვეთი.
მიღებულია შედუღებულ DSS 2205-ში E1, E2 და C ელექტროდებით შედუღებულ DSS 2205-ში და XRD სპექტრები დიფრაქციის კუთხისთვის 2\(\theta\) ნაჩვენებია ნახ. 5-ში. აუსტენიტის მწვერვალები (\(\გამა\) ) და ფერიტის (\(\ალფა\)) ფაზები იდენტიფიცირებული იყო 43° და 44° დიფრაქციის კუთხით, რაც საბოლოოდ ადასტურებს, რომ შედუღების შემადგენლობა არის ორფაზიანი 65 უჟანგავი ფოლადი.რომ DSS BM აჩვენებს მხოლოდ ავსტენიტურ (\(\გამა\)) და ფერიტულ (\(\ალფა\)) ფაზებს, რაც ადასტურებს 1 და 2 სურათებში წარმოდგენილ მიკროსტრუქტურულ შედეგებს. 6c, 7c და 9c.ფერიტული (\(\ალფა\)) ფაზა, რომელიც დაფიქსირდა DSS BM-ით და მაღალი პიკი შედუღებამდე C ელექტროდთან, მიუთითებს მის კოროზიის წინააღმდეგობაზე, რადგან ეს ფაზა მიზნად ისახავს ფოლადის კოროზიის წინააღმდეგობის გაზრდას, როგორც დევისონმა და რედმონდმა66. ნათქვამია, რომ ფერიტის სტაბილიზაციის ელემენტების არსებობა, როგორიცაა Cr და Mo, ეფექტურად ასტაბილურებს მასალის პასიურ გარსს ქლორიდის შემცველ გარემოში.ცხრილი 5 გვიჩვენებს ფერიტ-აუსტენიტური ფაზას რაოდენობრივი მეტალოგრაფიის მიხედვით.ფერიტ-აუსტენიტური ფაზის მოცულობითი ფრაქციის თანაფარდობა C ელექტროდის შედუღებულ შეერთებებში მიღწეულია დაახლოებით (≈1:1).შედუღების დაბალი ფერიტის (\(\ალფა\)) ფაზური შემადგენლობა E1 და E2 ელექტროდების გამოყენებით მოცულობითი ფრაქციის შედეგებში (ცხრილი 5) მიუთითებს შესაძლო მგრძნობელობაზე კოროზიული გარემოს მიმართ, რაც დადასტურდა ელექტროქიმიური ანალიზით.დადასტურებულია (ნახ. 10a,b)), ვინაიდან ფერიტის ფაზა უზრუნველყოფს მაღალ სიმტკიცეს და დაცვას ქლორიდით გამოწვეული სტრესული კოროზიის ბზარისაგან.ეს კიდევ უფრო დასტურდება დაბალი სიხისტის მნიშვნელობებით, რომლებიც შეინიშნება ელექტროდების E1 და E2 შედუღებში ნახ.4a,b, რომლებიც გამოწვეულია ფერიტის დაბალი პროპორციით ფოლადის სტრუქტურაში (ცხრილი 5).გაუწონასწორებელი ავსტენიტური (\(\გამა\)) და ფერიტური (\(\ალფა\)) ფაზების არსებობა შედუღებულ სახსრებში E2 ელექტროდების გამოყენებით მიუთითებს ფოლადის რეალურ დაუცველობაზე ერთგვაროვანი კოროზიის შეტევის მიმართ.პირიქით, E1 და C ელექტროდებით შედუღებული სახსრების ორფაზიანი ფოლადების XPA სპექტრები BM-ის შედეგებთან ერთად, როგორც წესი, მიუთითებს ავსტენიტური და ფერიტული სტაბილიზაციის ელემენტების არსებობაზე, რაც მასალას სასარგებლოს ხდის სამშენებლო და ნავთობქიმიურ ინდუსტრიაში. , რადგან ამტკიცებდა ჯიმენესი და სხვ.65;Davidson & Redmond66;შამანტი და სხვები67.
E1 ელექტროდების შედუღებული სახსრების ოპტიკური მიკროგრაფები შედუღების სხვადასხვა გეომეტრიით: (ა) HAZ, რომელიც გვიჩვენებს შერწყმის ხაზს, (ბ) HAZ, რომელიც აჩვენებს შერწყმის ხაზს უფრო მაღალი გადიდებით, (გ) BM ფერიტულ-აუსტენიტური ფაზისთვის, (დ) შედუღების გეომეტრია , (ე) გვიჩვენებს გარდამავალ ზონას მიმდებარედ, (ვ) HAZ გვიჩვენებს ფერიტულ-აუსტენიტურ ფაზას უფრო მაღალი გადიდებით, (ზ) შედუღების ზონა გვიჩვენებს ფერიტულ-აუსტენიტური ფაზის დაჭიმვის ფაზას.
E2 ელექტროდის შედუღების ოპტიკური მიკროგრაფები შედუღების სხვადასხვა გეომეტრიაზე: (ა) HAZ, რომელიც გვიჩვენებს შერწყმის ხაზს, (ბ) HAZ, რომელიც აჩვენებს შერწყმის ხაზს უფრო მაღალი გადიდებით, (გ) BM ფერიტულ-აუსტენიტური ნაყარი ფაზისთვის, (დ) შედუღების გეომეტრია, (ე) ) გვიჩვენებს გარდამავალ ზონას სიახლოვეს, (ვ) HAZ, რომელიც აჩვენებს ფერიტულ-აუსტენიტურ ფაზას უფრო მაღალი გადიდებით, (ზ) შედუღების ზონა, რომელიც აჩვენებს ფერიტულ-აუსტენიტურ ფაზას.
ნახატები 6a–c და, მაგალითად, გვიჩვენებს DSS სახსრების მეტალოგრაფიულ სტრუქტურას, რომლებიც შედუღებულია E1 ელექტროდის გამოყენებით შედუღების სხვადასხვა გეომეტრიაზე (სურათი 6d), სადაც მითითებულია, თუ სად არის გადაღებული ოპტიკური მიკროგრაფები სხვადასხვა გადიდებით.ნახ.6a, b, f – შედუღებული სახსრების გარდამავალი ზონები, რომლებიც ასახავს ფერიტ-აუსტენიტის ფაზური წონასწორობის სტრუქტურას.ფიგურები 7a-c და მაგალითად, ასევე გვიჩვენებს OM-ს DSS-ის ერთობლიობის შედუღებამდე E2 ელექტროდის გამოყენებით შედუღების სხვადასხვა გეომეტრიაზე (სურათი 7d), რომელიც წარმოადგენს OM ანალიზის წერტილებს სხვადასხვა გადიდებებზე.ნახ.7a,b,f გვიჩვენებს შედუღებული სახსრის გარდამავალ ზონას ფერიტულ-ოსტენიტურ წონასწორობაში.OM შედუღების ზონაში (WZ) ნაჩვენებია ნახ.1 და ნახ.2. შედუღები ელექტროდებისთვის E1 და E2 შესაბამისად 6გ და 7გ.OM BM-ზე ნაჩვენებია სურათებზე 1 და 2. ნახ.6c, e და 7c, e გვიჩვენებს შედუღებული სახსრების შემთხვევას E1 და E2 ელექტროდებით, შესაბამისად.სინათლის ზონა არის ოსტენიტის ფაზა, ხოლო მუქი შავი უბანი არის ფერიტის ფაზა.ფაზის წონასწორობა სითბოს ზემოქმედების ქვეშ მყოფ ზონაში (HAZ) შერწყმის ხაზთან მიუთითებს Cr2N ნალექების წარმოქმნაზე, როგორც ნაჩვენებია SEM-BSE მიკროგრაფებზე ნახ.8a,b და დადასტურებულია ნახ.9a,b.Cr2N-ის არსებობა დაფიქსირდა ნიმუშების ფერიტის ფაზაში ნახ.8a,b და დადასტურებულია SEM-EMF წერტილის ანალიზით და შედუღებული ნაწილების EMF ხაზის დიაგრამებით (ნახ. 9a-b), განპირობებულია შედუღების უფრო მაღალი სითბოს ტემპერატურით.ცირკულაცია აჩქარებს ქრომის და აზოტის შეყვანას, რადგან შედუღების მაღალი ტემპერატურა ზრდის აზოტის დიფუზიის კოეფიციენტს.ეს შედეგები მხარს უჭერს Ramirez et al.68-ისა და Herenyu et al.69-ის კვლევებს, რომლებიც აჩვენებს, რომ აზოტის შემცველობის მიუხედავად, Cr2N ჩვეულებრივ დეპონირებულია ფერიტის მარცვლებზე, მარცვლის საზღვრებზე და α/\(\გამა\) საზღვრებზე, როგორც ამას ასევე გვთავაზობს. სხვა მკვლევარები.70.71.
(ა) SEM-EMF ანალიზი (1, 2 და 3) შედუღებული ერთობლიობის E2-ით;
წარმომადგენლობითი ნიმუშების ზედაპირის მორფოლოგია და მათი შესაბამისი EMF ნაჩვენებია ნახ.10a–c.ნახ.ნახაზები 10a და 10b გვიჩვენებს SEM მიკროგრაფებს და შედუღებული სახსრების მათ EMF სპექტრებს E1 და E2 ელექტროდების გამოყენებით შედუღების ზონაში, შესაბამისად, და ნახ.10c გვიჩვენებს SEM მიკროგრაფებს და EMF სპექტრებს OM-ს, რომელიც შეიცავს აუსტენიტს (\(\გამა\)) და ფერიტის (\(\alpha\)) ფაზებს ყოველგვარი ნალექის გარეშე.როგორც ნახაზი 10a-ზე ნაჩვენები EDS სპექტრი, Cr (21.69 wt.%) და Mo (2.65 wt.%) 6.25 wt.% Ni-ის პროცენტული მაჩვენებელი იძლევა ფერიტ-აუსტენიტური ფაზის შესაბამისი ბალანსის შეგრძნებას.მიკროსტრუქტურა მაღალი შემცირებით ქრომის (15.97 wt.%) და მოლიბდენის (1.06 wt.%) შემცველობასთან შედარებით ნიკელის მაღალ შემცველობასთან (10.08 wt.%) ელექტროდის E2 შედუღებული სახსრის მიკროსტრუქტურაში, ნაჩვენებია ნახ.1. შეადარე.EMF სპექტრი 10b.Acicular ფორმა წვრილმარცვლოვანი austenitic სტრუქტურა ჩანს WZ ნაჩვენები ნახ.10b ადასტურებს შედუღების პროცესში ფერრიტიზებული ელემენტების (Cr და Mo) შესაძლო ამოწურვას და ქრომის ნიტრიდის (Cr2N) დალექვას - აუსტენიტური ფაზა.ნალექების ნაწილაკების განაწილება DSS შედუღებული სახსრების ავსტენიტური (\(\გამა\)) და ფერრიტული (\(\ალფა\)) ფაზების საზღვრებზე ადასტურებს ამ განცხადებას72,73,74.ეს ასევე იწვევს მის ცუდ კოროზიულ მოქმედებას, ვინაიდან Cr ითვლება მთავარ ელემენტად პასიური ფირის ფორმირებისთვის, რომელიც აუმჯობესებს ფოლადის ადგილობრივ კოროზიის წინააღმდეგობას59,75, როგორც ნაჩვენებია ნახ. 10b.ჩანს, რომ BM SEM მიკროგრაფზე ნახ. 10c გვიჩვენებს მარცვლის ძლიერ დახვეწას, რადგან მისი EDS სპექტრის შედეგები აჩვენებს Cr (23.32 wt%), Mo (3.33 wt%) და Ni (6.32 wt).%) კარგი ქიმიური თვისებები.%), როგორც მნიშვნელოვანი შენადნობი ელემენტი DSS76 სტრუქტურის ფერიტ-აუსტენიტური ფაზის წონასწორული მიკროსტრუქტურის შესამოწმებლად.E1 ელექტროდის შედუღებული სახსრების კომპოზიციური EMF სპექტროსკოპიული ანალიზის შედეგები ამართლებს მის გამოყენებას კონსტრუქციულ და ოდნავ აგრესიულ გარემოში, რადგან ავსტენიტის შემქმნელები და ფერიტის სტაბილიზატორები მიკროსტრუქტურაში შეესაბამება DSS AISI 220541.72 სტანდარტს შედუღებული სახსრებისთვის, 77.
შედუღებული სახსრების SEM მიკროგრაფები, სადაც (ა) შედუღების ზონის ელექტროდს E1 აქვს EMF სპექტრი, (ბ) შედუღების ზონის ელექტროდს E2 აქვს EMF სპექტრი, (c) OM-ს აქვს EMF სპექტრი.
პრაქტიკაში დაფიქსირდა, რომ DSS-ის შედუღება მყარდება სრულად ფერიტის (F-რეჟიმში) რეჟიმში, ავსტენიტის ბირთვების ბირთვული ბირთვით ფერრიტის ხსნარის ტემპერატურის ქვემოთ, რაც ძირითადად დამოკიდებულია ქრომისა და ნიკელის ექვივალენტურ თანაფარდობაზე (Creq/Nieq) (> 1.95 წარმოადგენს F რეჟიმს) ზოგიერთმა მკვლევარმა შეამჩნია ფოლადის ეს ეფექტი Cr-ისა და Mo-ს, როგორც ფერიტის წარმომქმნელი ელემენტების ძლიერი დიფუზური უნარის გამო, ფერიტის ფაზაში8078,79.ნათელია, რომ DSS 2205 BM შეიცავს Cr და Mo-ს დიდ რაოდენობას (გვიჩვენებს უფრო მაღალ Creq-ს), მაგრამ აქვს Ni-ს დაბალი შემცველობა, ვიდრე E1, E2 და C ელექტროდების შედუღება, რაც ხელს უწყობს უფრო მაღალ Creq/Nieq თანაფარდობას.ეს ასევე აშკარაა მიმდინარე კვლევაში, როგორც ნაჩვენებია ცხრილში 4, სადაც Creq/Nieq თანაფარდობა განისაზღვრა DSS 2205 BM-სთვის 1.95-ზე ზემოთ.ჩანს, რომ E1, E2 და C ელექტროდებით შედუღება გამკვრივდება ავსტენიტურ-ფერიტულ რეჟიმში (AF რეჟიმი), ავსტენიტურ რეჟიმში (A რეჟიმი) და ფერიტულ-აუსტენიტურ რეჟიმში, შესაბამისად, ნაყარი რეჟიმის უფრო მაღალი შემცველობის გამო (FA რეჟიმი). .), როგორც ნაჩვენებია ცხრილში 4, Ni, Cr და Mo შემცველობა შედუღებაში ნაკლებია, რაც მიუთითებს იმაზე, რომ Creq/Nieq თანაფარდობა BM-ზე დაბალია.E2 ელექტროდის შედუღების პირველადი ფერიტს ჰქონდა ვერმიკულარული ფერიტის მორფოლოგია და განსაზღვრული Creq/Nieq თანაფარდობა იყო 1.20, როგორც აღწერილია ცხრილში 4.
ნახ.11a გვიჩვენებს ღია წრედის პოტენციალს (OCP) დროის წინააღმდეგ AISI DSS 2205 ფოლადის სტრუქტურისთვის 3.5% NaCl ხსნარში.ჩანს, რომ ORP მრუდი გადადის უფრო პოზიტიურ პოტენციალისკენ, რაც მიუთითებს პასიური ფირის გამოჩენაზე ლითონის ნიმუშის ზედაპირზე, პოტენციალის ვარდნა მიუთითებს გენერალიზებულ კოროზიაზე, ხოლო თითქმის მუდმივი პოტენციალი დროთა განმავლობაში მიუთითებს ფორმირებაზე. პასიური ფილმი დროთა განმავლობაში., ნიმუშის ზედაპირი სტაბილურია და აქვს Sticky 77. მრუდები ასახავს ექსპერიმენტულ სუბსტრატებს სტაბილურ პირობებში ყველა ნიმუშისთვის ელექტროლიტში, რომელიც შეიცავს 3.5% NaCl ხსნარს, გარდა ნიმუში 7 (შედუღების შეერთება C-ელექტროდთან), რაც მცირე არასტაბილურობას აჩვენებს.ეს არასტაბილურობა შეიძლება შევადაროთ ხსნარში ქლორიდის იონების (Cl-) არსებობას, რამაც შეიძლება მნიშვნელოვნად დააჩქაროს კოროზიის რეაქცია, რითაც გაზარდოს კოროზიის ხარისხი.OCP სკანირების დროს გამოყენებული პოტენციალის გარეშე დაკვირვებებმა აჩვენა, რომ რეაქციაში Cl-მა შეიძლება გავლენა მოახდინოს ნიმუშების წინააღმდეგობასა და თერმოდინამიკურ სტაბილურობაზე აგრესიულ გარემოში.მა და სხვ.81 და ლოთო და სხვ.5 დაადასტურა პრეტენზია, რომ Cl- თამაშობს როლს სუბსტრატებზე პასიური ფენების დეგრადაციის დაჩქარებაში, რითაც ხელს უწყობს შემდგომ ცვეთას.
შესწავლილი ნიმუშების ელექტროქიმიური ანალიზი: (ა) RSD-ის ევოლუცია დროის მიხედვით და (ბ) ნიმუშების პოტენციოდინამიკური პოლარიზაცია 3,5% NaCl ხსნარში.
ნახ.11b წარმოგიდგენთ E1, E2 და C ელექტროდების შედუღებული სახსრების პოტენციოდინამიკური პოლარიზაციის მრუდების (PPC) შედარებით ანალიზს 3,5% NaCl ხსნარის გავლენის ქვეშ.შედუღებული BM ნიმუშები PPC-ში და 3.5% NaCl ხსნარში აჩვენებდნენ პასიურ ქცევას.ცხრილი 5 გვიჩვენებს PPC მრუდებიდან მიღებული ნიმუშების ელექტროქიმიური ანალიზის პარამეტრებს, როგორიცაა Ecorr (კოროზიის პოტენციალი) და Epit (კოროზიის პოტენციალი) და მათთან დაკავშირებული გადახრები.E1 და E2 ელექტროდებით შედუღებულ სხვა ნიმუშებთან შედარებით, No. 1 და No7 ნიმუშები (BM და შედუღებული სახსარი ელექტროდი C-ით) აჩვენებდნენ ნახვრეტების კოროზიის მაღალ პოტენციალს NaCl ხსნარში (ნახ. 11b). ).პირველის უფრო მაღალი პასივაციური თვისებები მეორესთან შედარებით განპირობებულია ფოლადის მიკროსტრუქტურული შემადგენლობის ბალანსით (აუსტენიტური და ფერრიტული ფაზები) და შენადნობის ელემენტების კონცენტრაციით.მიკროსტრუქტურაში ფერიტისა და აუსტენიტური ფაზების არსებობის გამო, Resendea et al.82-მა მხარი დაუჭირა DSS-ის პასიურ ქცევას აგრესიულ მედიაში.E1 და E2 ელექტროდებით შედუღებული ნიმუშების დაბალი ეფექტურობა შეიძლება დაკავშირებული იყოს შედუღების ზონაში (WZ) ძირითადი შენადნობი ელემენტების, როგორიცაა Cr და Mo, ამოწურვასთან, რადგან ისინი ასტაბილურებენ ფერიტის ფაზას (Cr და Mo), მოქმედებენ როგორც. პასივატორები შენადნობები ოქსიდირებული ფოლადების ავსტენიტურ ფაზაში.ამ ელემენტების გავლენა ორმოების წინააღმდეგობაზე უფრო დიდია ავსტენიტურ ფაზაში, ვიდრე ფერიტის ფაზაში.ამ მიზეზით, ფერიტული ფაზა გადის პასივაციას უფრო სწრაფად, ვიდრე ავსტენიტური ფაზა, რომელიც დაკავშირებულია პოლარიზაციის მრუდის პირველ პასივაციის რეგიონთან.ეს ელემენტები მნიშვნელოვან გავლენას ახდენენ DSS ორმოების რეზისტენტობაზე, რადგან მათი უფრო მაღალი დრეკადობის წინააღმდეგობა ავსტენიტურ ფაზაში ფერიტულ ფაზასთან შედარებით.აქედან გამომდინარე, ფერიტის ფაზის სწრაფი პასივაცია 81%-ით აღემატება ავსტენიტის ფაზას.მიუხედავად იმისა, რომ Cl- ხსნარში ძლიერ უარყოფით გავლენას ახდენს ფოლადის ფირის პასივაციურ უნარზე83.შესაბამისად, ნიმუშის პასივირებადი ფილმის სტაბილურობა მნიშვნელოვნად შემცირდება84.მაგიდიდან.6 ასევე გვიჩვენებს, რომ E1 ელექტროდით შედუღებული სახსრების კოროზიის პოტენციალი (Ecorr) გარკვეულწილად ნაკლებად სტაბილურია ხსნარში E2 ელექტროდის შედუღებასთან შედარებით.ეს ასევე დასტურდება შედუღების სიხისტის დაბალი მნიშვნელობებით ელექტროდების E1 და E2 გამოყენებით ნახ.4a,b, რაც გამოწვეულია ფერიტის დაბალი შემცველობით (ცხრილი 5) და ქრომისა და მოლიბდენის დაბალი შემცველობით (ცხრილი 4) ფოლადის სტრუქტურაში.შეიძლება დავასკვნათ, რომ სიმულაციური საზღვაო გარემოში ფოლადების კოროზიის წინააღმდეგობა იზრდება შედუღების დენის შემცირებით და მცირდება Cr და Mo დაბალი შემცველობით და დაბალი ფერიტის შემცველობით.ეს განცხადება შეესაბამება Salim et al.85-ის კვლევას შედუღების პარამეტრების გავლენის შესახებ, როგორიცაა შედუღების დენი შედუღებული ფოლადების კოროზიის მთლიანობაზე.როდესაც ქლორიდი აღწევს ფოლადში სხვადასხვა გზით, როგორიცაა კაპილარული შთანთქმა და დიფუზია, წარმოიქმნება არათანაბარი ფორმისა და სიღრმის ორმოები (კოროზიის კოროზია).მექანიზმი მნიშვნელოვნად განსხვავდება უფრო მაღალი pH ხსნარებში, სადაც მიმდებარე (OH-) ჯგუფები უბრალოდ იზიდავს ფოლადის ზედაპირს, ასტაბილურებს პასიურ ფირის და უზრუნველყოფს ფოლადის ზედაპირის დამატებით დაცვას25,86.No1 და No7 ნიმუშების საუკეთესო კოროზიის წინააღმდეგობა ძირითადად განპირობებულია ფოლადის სტრუქტურაში დიდი რაოდენობით δ-ფერიტის (ცხრილი 5) და დიდი რაოდენობით Cr და Mo (ცხრილი 4) არსებობით, ვინაიდან ორმოიანი კოროზიის დონე ძირითადად წარმოდგენილია DSS მეთოდით შედუღებულ ფოლადში, ნაწილების აუსტენიტურ ფაზაში.ამრიგად, შენადნობის ქიმიური შემადგენლობა გადამწყვეტ როლს თამაშობს შედუღებული სახსრის კოროზიის მოქმედებაში87,88.გარდა ამისა, დაფიქსირდა, რომ ამ კვლევაში E1 და C ელექტროდების გამოყენებით შედუღებულმა ნიმუშებმა აჩვენეს Ecorr-ის უფრო დაბალი მნიშვნელობები PPC მრუდებიდან, ვიდრე შედუღებული E2 ელექტროდის გამოყენებით OCP მრუდებიდან (ცხრილი 5).ამრიგად, ანოდის რეგიონი იწყება უფრო დაბალი პოტენციალით.ეს ცვლილება ძირითადად განპირობებულია ნიმუშის ზედაპირზე წარმოქმნილი პასივაციის ფენის ნაწილობრივი სტაბილიზაციისა და კათოდური პოლარიზაციის გამო, რომელიც ხდება OCP89-ის სრულ სტაბილიზაციამდე.ნახ.12a და b გვიჩვენებს 3D ოპტიკური პროფილერის სურათებს ექსპერიმენტულად კოროზირებული ნიმუშების სხვადასხვა შედუღების პირობებში.ჩანს, რომ ნიმუშების ორმოიანი კოროზიის ზომა იზრდება ქვედა ორმოიანი კოროზიის პოტენციალთან ერთად, რომელიც შექმნილია შედუღების მაღალი დენით 110 A (ნახ. 12b), შედარებული კოროზიის კოროზიის ზომასთან, რომელიც მიიღება შედუღებისთვის შედუღების დენის დაბალი თანაფარდობით. 90 A. (სურ. 12a).ეს ადასტურებს მუჰამედ 90-ის მტკიცებას, რომ ნიმუშის ზედაპირზე ყალიბდება სრიალის ზოლები, რათა გაანადგუროს ზედაპირის პასივაციის ფირი სუბსტრატის 3.5% NaCl ხსნარის გამოფენით, ისე რომ ქლორიდი იწყებს შეტევას, რაც იწვევს მასალის დაშლას.
SEM-EDS ანალიზი ცხრილში 4 გვიჩვენებს, რომ PREN მნიშვნელობები თითოეული ავსტენიტური ფაზის უფრო მაღალია, ვიდრე ფერიტის ყველა შედუღებისა და BM.ფერიტის/აუსტენიტის ინტერფეისზე ორმოების დაწყება აჩქარებს პასიური მასალის ფენის განადგურებას ამ ადგილებში არსებული ელემენტების არაერთგვაროვნებისა და სეგრეგაციის გამო91.ავსტენიტური ფაზისგან განსხვავებით, სადაც ორმოების წინააღმდეგობის ეკვივალენტის (PRE) მნიშვნელობა უფრო მაღალია, ფერიტულ ფაზაში პიტირების დაწყება განპირობებულია დაბალი PRE მნიშვნელობით (ცხრილი 4).როგორც ჩანს, ოსტენიტის ფაზა შეიცავს აუსტენიტის სტაბილიზატორის (აზოტის ხსნადობის) მნიშვნელოვან რაოდენობას, რაც უზრუნველყოფს ამ ელემენტის უფრო მაღალ კონცენტრაციას და, შესაბამისად, უფრო მაღალ წინააღმდეგობას ორმოების მიმართ92.
ნახ.სურათი 13 გვიჩვენებს კრიტიკული ორმოების ტემპერატურის მრუდები E1, E2 და C შედუღებისთვის.იმის გათვალისწინებით, რომ დენის სიმკვრივე გაიზარდა 100 μA/cm2-მდე ASTM ტესტის დროს ორმოდან გამოყოფის გამო, ცხადია, რომ @110A შედუღება E1-ით აჩვენა მინიმალური კრიტიკული ტემპერატურა 27,5°C, რასაც მოჰყვა E2 @ 90A შედუღება აჩვენებს CPT 40-ს. °C, ხოლო C@110A-ს შემთხვევაში ყველაზე მაღალი CPT არის 41°C.დაკვირვებული შედეგები კარგად ემთხვევა პოლარიზაციის ტესტების დაკვირვებულ შედეგებს.
დუპლექსის უჟანგავი ფოლადის შედუღების მექანიკური თვისებები და კოროზიის ქცევა გამოკვლეული იქნა ახალი E1 და E2 ელექტროდების გამოყენებით.SMAW პროცესში გამოყენებული ტუტე ელექტროდი (E1) და მჟავე ელექტროდი (E2) წარმატებით იქნა დაფარული ნაკადის შემადგენლობით, საერთო დაფარვის კოეფიციენტით 1,7 მმ და ტუტე ინდექსით, შესაბამისად, 2,40 და 0,40.შეფასებული იყო ნაკადების თერმული სტაბილურობა ინერტულ გარემოში TGA-ის გამოყენებით.ნაკადის მატრიცაში TiO2-ის მაღალი შემცველობის არსებობამ გააუმჯობესა შედუღების წიდის მოცილება მჟავე ნაკადით (E2) დაფარული ელექტროდებისთვის ძირითადი ნაკადით (E1) დაფარულ ელექტროდებთან შედარებით.მიუხედავად იმისა, რომ ორ დაფარულ ელექტროდს (E1 და E2) აქვს რკალის დაწყების კარგი უნარი.შედუღების პირობები, განსაკუთრებით სითბოს შეყვანა, შედუღების დენი და სიჩქარე, გადამწყვეტ როლს თამაშობს DSS 2205 შედუღების აუსტენიტის/ფერიტის ფაზის ბალანსისა და შედუღების შესანიშნავი მექანიკური თვისებების მიღწევაში.E1 ელექტროდით შედუღებულმა სახსრებმა აჩვენა შესანიშნავი დაჭიმვის თვისებები (ათვლის 0,2% YS = 497 მპა და UTS = 732 მპა), რაც ადასტურებს, რომ ძირითადი ნაკადად დაფარული ელექტროდები აქვთ მაღალი ფუძეობის ინდექსით მჟავა ნაკადით დაფარული ელექტროდებთან შედარებით.ელექტროდები აჩვენებენ უკეთეს მექანიკურ თვისებებს დაბალი ტუტეობით.აშკარაა, რომ ელექტროდების შედუღებულ შეერთებებში ახალი საფარით (E1 და E2) არ არის ფერიტ-აუსტენიტური ფაზის წონასწორობა, რაც გამოვლინდა შედუღების OES და SEM-EDS ანალიზის გამოყენებით და რაოდენობრივი იყო მოცულობითი ფრაქციის მიხედვით შედუღება.მეტალოგრაფიამ დაადასტურა მათი SEM კვლევა.მიკროსტრუქტურები.ეს ძირითადად განპირობებულია შენადნობის ელემენტების ამოწურვით, როგორიცაა Cr და Mo და შედუღების დროს Cr2N-ის შესაძლო გამოთავისუფლება, რაც დასტურდება EDS ხაზის სკანირებით.ამას ასევე მხარს უჭერს დაბალი სიხისტის მნიშვნელობები, რომლებიც შეინიშნება E1 და E2 ელექტროდების შედუღების დროს, მათი დაბალი პროპორციის გამო ფერიტისა და შენადნობი ელემენტების ფოლადის სტრუქტურაში.E1 ელექტროდის გამოყენებით შედუღების კოროზიის მტკიცებულება (Ecorr) აღმოჩნდა ოდნავ ნაკლებად მდგრადი ხსნარის კოროზიის მიმართ E2 ელექტროდის გამოყენებით შედუღებთან შედარებით.ეს ადასტურებს ახლად შემუშავებული ელექტროდების ეფექტურობას შედუღებზე, რომლებიც შემოწმებულია 3.5% NaCl გარემოში ნაკადის ნარევი შენადნობის შემადგენლობის გარეშე.შეიძლება დავასკვნათ, რომ სიმულაციური საზღვაო გარემოში კოროზიის წინააღმდეგობა იზრდება შედუღების დენის შემცირებით.ამრიგად, კარბიდების და ნიტრიდების დალექვა და შედუღებული სახსრების კოროზიის წინააღმდეგობის შემდგომი შემცირება E1 და E2 ელექტროდების გამოყენებით აიხსნება შედუღების დენით, რამაც გამოიწვია ორმაგი დანიშნულების ფოლადებისგან შედუღებული სახსრების ფაზური ბალანსის დისბალანსი.
მოთხოვნის შემთხვევაში, მოცემული კვლევის მონაცემები მოწოდებული იქნება შესაბამისი ავტორის მიერ.
Smook O., Nenonen P., Hanninen H. and Liimatainen J. სუპერ დუპლექსის უჟანგავი ფოლადის მიკროსტრუქტურა, რომელიც წარმოიქმნება ფხვნილის მეტალურგიის ცხელი იზოსტატიკური დაჭერით სამრეწველო თერმო დამუშავებაში.მეტალი.ალმა მატერი.ტრანსი.A 35, 2103. https://doi.org/10.1007/s11661-004-0158-9 (2004).
Kuroda T., Ikeuchi K. და Kitagawa Y. მიკროსტრუქტურის კონტროლი თანამედროვე უჟანგავი ფოლადების შეერთებისას.In Processing New Materials for Advanced Electromagnetic Energy, 419–422 (2005).
Smook O. თანამედროვე ფხვნილის მეტალურგიის სუპერ დუპლექსის უჟანგავი ფოლადების მიკროსტრუქტურა და თვისებები.სამეფო ტექნოლოგიური ინსტიტუტი (2004)
ლოტო, TR და ბაბალოლა, P. პოლარიზაციის კოროზიის ქცევა და AA1070 ალუმინის და სილიციუმის კარბიდის მატრიცის კომპოზიტების მიკროსტრუქტურული ანალიზი მჟავა ქლორიდის კონცენტრაციებში.დამაჯერებელი ინჟინერი.4, 1. https://doi.org/10.1080/23311916.2017.1422229 (2017).
Bonollo F., Tiziani A. and Ferro P. შედუღების პროცესი, დუპლექსის და სუპერ დუპლექსის უჟანგავი ფოლადების მიკროსტრუქტურული ცვლილება და საბოლოო თვისებები.Duplex უჟანგავი ფოლადი 141–159 (John Wiley & Sons Inc., Hoboken, 2013).
Kisasoz A., Gurel S. and Karaaslan A. ანეილირების დროისა და გაგრილების სიჩქარის გავლენა დეპონირების პროცესზე ორფაზიან კოროზიისადმი მდგრად ფოლადებში.მეტალი.მეცნიერება.სითბოს მკურნალობა.57, 544. https://doi.org/10.1007/s11041-016-9919-5 (2016).
Shrikant S, Saravanan P, Govindarajan P, Sisodia S და Ravi K. მჭლე დუპლექსის უჟანგავი ფოლადების (LDSS) განვითარება ლაბორატორიაში შესანიშნავი მექანიკური და კოროზიული თვისებებით.მოწინავე ალმა მატერი.შენახვის ავზი.794, 714 (2013).
Murkute P., Pasebani S. and Isgor OB სუპერ დუპლექსის უჟანგავი ფოლადის მოპირკეთების ფენების მეტალურგიული და ელექტროქიმიური თვისებები ფხვნილის ფენაში ლაზერული შენადნობით მიღებულ რბილ ფოლადის სუბსტრატებზე.მეცნიერება.რეპ. 10, 10162. https://doi.org/10.1038/s41598-020-67249-2 (2020).
Oshima, T., Khabara, Y. and Kuroda, K. ნიკელის დაზოგვის მცდელობები austenitic უჟანგავი ფოლადებში.ISIJ International 47, 359. https://doi.org/10.2355/isijinternational.47.359 (2007).
Oikawa W., Tsuge S. და Gonome F. მჭლე დუპლექსის უჟანგავი ფოლადების ახალი სერიის შემუშავება.NSSC 2120™, NSSC™ 2351. NIPPON Steel ტექნიკური ანგარიში No. 126 (2021).