321 дат баспас болоттон жасалган ширетүү химиялык курамы Механикалык касиеттери жана жаңы электрод менен дат баспас болоттон жасалган ширетүүнүн коррозия жүрүм-туруму

Nature.com сайтына киргениңиз үчүн рахмат.Сиз чектелген CSS колдоосу менен серепчи версиясын колдонуп жатасыз.Мыкты тажрыйба үчүн жаңыртылган браузерди колдонууну сунуштайбыз (же Internet Explorerдеги Шайкештик режимин өчүрүү).Мындан тышкары, үзгүлтүксүз колдоону камсыз кылуу үчүн биз сайтты стилсиз жана JavaScriptсиз көрсөтөбүз.
Ар бир слайдда үч макала көрсөтүлгөн слайдерлер.Слайддар аркылуу өтүү үчүн артка жана кийинки баскычтарды же ар бир слайд аркылуу жылуу үчүн аягындагы слайд контроллер баскычтарын колдонуңуз.

Дат баспас болоттон жасалган 321 Coil Tube Химиялык курамы

321 дат баспас болоттон жасалган түтүктөрдүн химиялык курамы төмөнкүдөй:
- Көмүртек: 0,08% макс
- Марганец: 2,00% макс
- Никель: 9,00% мин

Дат баспас болоттон жасалган 321 Coil Tube Механикалык касиеттери

Дат баспас болоттон жасалган 321 катушка түтүк өндүрүүчүсүнө ылайык, дат баспас болоттон жасалган 321 катушка түтүкчөлөрүнүн механикалык касиеттери төмөндө таблицада келтирилген: Тартууга күч (psi) Кирүү күчү (psi) узартуу (%)

Дат баспас болоттон жасалган 321 катушка түтүктүн колдонмолору жана колдонулушу

Көптөгөн инженердик колдонмолордо дуплекстүү дат баспас болоттон жасалган (DSS) ширетилген конструкциялардын механикалык жана коррозия касиеттери эң маанилүү факторлор болуп саналат.Учурдагы изилдөө дат баспас болоттон жасалган дуплекстүү ширетүүлөрдүн механикалык касиеттерин жана коррозияга туруктуулугун 3,5% NaCl имитациялоочу чөйрөдө, флюс үлгүлөрүнө легирлөөчү элементтерди кошпостон, атайын иштелип чыккан жаңы электроддун жардамы менен изилдеген.2,40 жана 0,40 негизги индекси менен эки түрдүү флюс түрү DSS такталарды ширетүү үчүн E1 жана E2 электроддоруна колдонулган.Флюстун курамынын термикалык туруктуулугу термогравиметриялык анализдин жардамы менен бааланган.Ширетилген кошулмалардын химиялык курамы, ошондой эле механикалык жана коррозия касиеттери ар кандай ASTM стандарттарына ылайык эмиссиялык спектроскопиянын жардамы менен бааланган.Рентген нурларынын дифракциясы DSS ширетүүдө бар фазаларды аныктоо үчүн колдонулат, ал эми EDS менен сканерлөөчү электрон ширетүүчүлөрдүн микроструктурасын текшерүү үчүн колдонулат.E1 электроддору менен жасалган ширетилген кошулмалардын тартылуу күчү 715-732 МПа, E2 электроддору боюнча 606-687 МПа чегинде болгон.Ширетүүчү ток 90 А дан 110 А чейин көбөйтүлдү, катуулугу дагы жогорулады.Негизги флюстар менен капталган E1 электроддор менен ширетилген кошулмалар жакшы механикалык касиеттерге ээ.Болот структурасы 3,5% NaCl чөйрөсүндө жогорку коррозияга туруктуулугуна ээ.Бул жаңыдан иштелип чыккан электроддор менен жасалган ширетилген кошулмалардын иштөө жөндөмдүүлүгүн тастыктайт.Натыйжалар E1 жана E2 капталган электроддор менен ширетүүдө байкалган Cr жана Mo сыяктуу легирлөөчү элементтердин азайышы жана E1 жана E2 электроддорунун жардамы менен жасалган ширетүүлөрдө Cr2N чыгышы боюнча талкууланат.
Тарыхый жактан алганда, дуплекстүү дат баспас болоттон жасалган (DSS) биринчи расмий эскерүүлөр 1927-жылга барып такалат, ал кезде ал белгилүү бир куюу үчүн гана колдонулуп, көмүртектүү көп болгондуктан, техникалык колдонмолордун көпчүлүгүндө колдонулган эмес.Бирок, кийинчерээк, стандарттуу көмүртек мазмуну 0,03% максималдуу мааниге чейин кыскарган жана бул болоттор ар кандай тармактарда кеңири колдонулган2,3.DSS болжол менен бирдей өлчөмдөгү феррит жана аустенит менен эритмелердин үй-бүлөсү.Изилдөөлөр көрсөткөндөй, DSSдеги ферриттик фаза 20-кылымда аустениттик дат баспас болоттор (ASS) үчүн маанилүү маселе болгон хлорид менен шартталган стресстик коррозия крекингинен (SCC) эң сонун коргоону камсыз кылат.Башка жагынан алганда, кээ бир машина куруу жана башка тармактарда4 сактоого суроо-талап жылына 20%ке чейин өсүүдө.Эки фазалуу аустениттик-ферриттик структурасы бар бул инновациялык болотту ылайыктуу курамын тандоо, физикалык-химиялык жана термомеханикалык тазалоо жолу менен алууга болот.бир фазалуу дат баспас болоттон салыштырганда, DSS жогорку кирешелүүлүгү жана SCC5, 6, 7, 8 туруштук берүү үчүн жогорку жөндөмдүүлүгү бар. деңиз суусу жана жегич химиялык заттар9.Улам жалпы рынокто никель (Ni) эритмелеринин жылдык баанын өзгөрүшүнө, DSS түзүмү, өзгөчө аз никель түрү (арык DSS), борборлоштурулган куб (FCC) iron10, 11 менен салыштырганда көптөгөн көрүнүктүү жетишкендиктерге жетишти. ASE долбоорлорунун көйгөйү алардын ар кандай катаал шарттарга дуушар болушунда.Ошондуктан, ар кандай инженердик бөлүмдөр жана компаниялар ылайыктуу ширетүү жөндөмдүүлүгү менен салттуу ASS сыяктуу же жакшыраак аткарган жана деңиз суусунун жылуулук алмаштыргычтары жана химиялык өнөр жайы сыяктуу өнөр жайлык колдонмолордо колдонулган альтернативалуу төмөн никель (Ni) дат баспас болотторду жайылтууга аракет кылып жатышат.хлориддердин жогорку концентрациясы бар чөйрөлөр үчүн контейнер 13.
Заманбап технологиялык прогрессте ширетилген өндүрүш маанилүү роль ойнойт.Эреже катары, DSS түзүмдүк мүчөлөрү газдан корголгон жаа ширетүү же газдан корголгон дога ширетүү менен бириктирилет.Ширетүүгө негизинен ширетүү үчүн колдонулган электроддун курамы таасир этет.Ширетүүчү электроддор эки бөлүктөн турат: металл жана флюс.Көбүнчө электроддор флюс менен капталган, металлдардын аралашмасы чирип кеткенде газдарды бөлүп чыгарат жана ширетүүнү булгануудан коргоо үчүн коргоочу шлактарды түзүшөт, жаанын туруктуулугун жогорулатат жана ширетүүнүн сапатын жакшыртуу үчүн легирлөөчү компонентти кошот14 .Чоюн, алюминий, дат баспас болот, жумшак болот, жогорку бекем болот, жез, жез жана коло ширетүүчү электроддун металлдарына кирет, ал эми целлюлоза, темир порошок жана суутек колдонулган флюстук материалдардын кээ бирлери.Кээде флюс аралашмасына натрий, титан жана калий да кошулат.
Кээ бир изилдөөчүлөр электрод конфигурациясынын ширетилген болот конструкцияларынын механикалык жана коррозияга каршы таасирин изилдөөгө аракет кылышкан.Сингх жана башкалар.15 суу астындагы дога менен ширетилген ширетүүчүлөрдүн созулушуна жана созулуусуна агымдын курамынын таасирин изилдеген.Натыйжалар CaF2 жана NiO FeMn катышуусу менен салыштырганда созуу бекемдигинин негизги аныктоочулары экенин көрсөтүп турат.Chirag et al.16 электрод агымынын аралашмасындагы рутилдин (TiO2) концентрациясын өзгөртүү жолу менен SMAW бирикмелерин изилдеген.Микрокатуулуктун касиеттери көмүртек менен кремнийдин пайызынын жана миграциясынын көбөйүшүнө байланыштуу жогорулаганы аныкталган.Кумар [17] болот барактарды суу астында дога менен ширетүү үчүн агломерацияланган флюстордун долбоорун жана иштеп чыгууну изилдеген.Nwigbo жана Atuanya18 калийге бай натрий силикат бириктиргичтерин дога менен ширетүүчү флюсторду өндүрүү үчүн колдонууну изилдеп, 430 МПа жогорку чыңалуу күчү жана алгылыктуу дан структурасы менен ширетүүчүлөрдү табышкан.Lothongkum et al.19 дуплекстүү дат баспас болоттон жасалган 28Cr–7Ni–O–0.34N менен аустениттин көлөмдүк үлүшүн 3,5% Wt концентрациясында абага каныккан NaCl эритмесинде изилдөө үчүн потенциокинетикалык методду колдонгон.рН шарттарында.жана 27°C.Дуплекстүү жана микро дуплекстүү дат баспас болоттор азоттун коррозия жүрүм-турумуна бирдей таасирин көрсөтөт.Азот рН 7 жана 10до коррозия потенциалына же ылдамдыгына таасир эткен жок, бирок рН 10до коррозия потенциалы рН 7ге караганда төмөн болгон. Башка жагынан алганда, бардык изилденген рН деңгээлдеринде азоттун мазмуну көбөйгөн сайын потенциал көбөйө баштаган. .Ласерда жана башкалар.20 циклдик потенциодинамикалык поляризацияны колдонуу менен 3,5% NaCl эритмесинде UNS S31803 жана UNS S32304 дат баспас болоттон жасалган дуплекстүү чуңкурларды изилдеген.NaCl дын 3,5 масса% дык эритмесинде эки изилденген болот пластинкаларында чуңкурлардын белгилери табылган.UNS S31803 болоту UNS S32304 болотуна караганда коррозия потенциалы (Ecorr), чуңкур потенциалы (Epit) жана поляризацияга каршы (Rp) жогору.UNS S31803 болоту UNS S32304 болотко караганда жогорку репассивдүүлүккө ээ.Цзян жана башкалар тарабынан жүргүзүлгөн изилдөөгө ылайык.[21], дуплекстүү дат баспас болоттун кош фазасына (аустенит жана феррит фазасына) туура келген реактивация чокусу феррит курамынын 65% га чейин камтыйт жана ферриттин реактивациясынын токтун тыгыздыгы жылуулук менен дарылоо убактысынын көбөйүшү менен жогорулайт.Белгилүү болгондой, аустениттик жана ферриттик фазалар ар кандай электрохимиялык потенциалдарда ар кандай электрохимиялык реакцияларды көрсөтөт21,22,23,24.Abdo et al.25 ар кандай кычкылдуулуктун жана щелочтуулуктун шарттарында жасалма деңиз суусунда (3,5% NaCl) лазер менен ширетилген 2205 DSS эритмесинин электрохимиялык индукцияланган коррозиясын изилдөө үчүн поляризациялык спектроскопиянын жана электрохимиялык импеданс спектроскопиясынын потенциодинамикалык өлчөөлөрүн колдонушкан.Сыналган DSS үлгүлөрүнүн ачык беттеринде коррозия байкалды.Бул табылгалардын негизинде ээрүүчү чөйрөнүн рН менен зарядды өткөрүү процессинде пайда болгон пленканын каршылыгынын ортосунда пропорционалдык байланыш бар экени аныкталды, бул чуңкурлардын пайда болушуна жана анын спецификациясына түздөн-түз таасирин тийгизет.Бул изилдөөнүн максаты жаңы иштелип чыккан ширетүүчү электроддун курамы 3,5% NaCl чөйрөсүндө ширетилген DSS 2205тин механикалык жана эскирүүгө туруктуу бүтүндүгүнө кандайча таасирин тийгизерин түшүнүү болгон.
Электродду каптоо формулаларында колдонулган флюс минералдары (ингредиенттер) Обажана районунан, Коги штатынан, Нигериядан кальций карбонаты (CaCO3), Тараба штатынан, кальций фториди (CaF2), Нигерия, кремний диоксиди (SiO2), талк порошок (Mg3Si4O10) ) )2) жана рутил (TiO2) Нигериянын Джос шаарынан, ал эми каолин (Al2(OH)4Si2O5) Канкара, Катсина штаты, Нигериядан алынган.Калий силикаты байланыштыргыч катары колдонулат, ал Индиядан алынат.
1-таблицада көрсөтүлгөндөй, курамдык оксиддер санариптик таразада өз алдынча өлчөнгөн.Андан кийин бир тектүү жарым катуу пастаны алуу үчүн Indian Steel and Wire Products Ltd. (ISWP) компаниясынын электр аралаштыргычында (модел: 641-048) калий силикат туташтыргычы (салмагы боюнча 23%) менен 30 мүнөт аралаштырылды.Нымдуу аралаш агым брикеттөөчү машинадан цилиндр формасында басылып, 80ден 100 кг/см2ге чейинки басымда экструзия камерасына, ал эми зым берүү камерасынан диаметри 3,15 мм дат баспас зымдан жасалган экструдерге берилет.Флюс сопло/өлүү системасы аркылуу берилип, электроддорду чыгаруу үчүн экструдерге куюлат.1,70 мм каптоо коэффициенти алынды, мында жабуунун коэффициенти электроддун диаметринин жиптин диаметрине катышы катары аныкталат.Андан кийин капталган электроддор абада 24 саат кургатылган жана андан кийин муфель мешинде (PH-248-0571/5448 модели) 150–250 °C\(-\) 2 саат бою кальциленген.Агымдын щелочтуулугун эсептөө үчүн теңдемени колдонуңуз.(1) 26;
Е1 жана Е2 композицияларынын флюс үлгүлөрүнүн жылуулук туруктуулугу термогравиметриялык анализдин (ТГА) жардамы менен аныкталган.Болжол менен 25,33 мг флюстун үлгүсү талдоо үчүн TGAга жүктөлгөн.Тажрыйбалар 60 мл/мин ылдамдыкта N2 үзгүлтүксүз агымы менен алынган инерттүү чөйрөдө жүргүзүлдү.Үлгү 30°Сден 1000°Сге чейин ысытылып, 10°С/мин ысытуу ылдамдыгы менен ысытылган.Wang et al.27, Xu et al.28 жана Dagwa et al.29 тарабынан айтылган методдордон кийин, TGA участокторунан үлгүлөрдүн термикалык ажыроосу жана белгилүү бир температурада салмагынын азайышы бааланган.
Даярдоо үчүн эки 300 x 60 x 6 мм DSS плиталарын иштетиңиз.V-groove 3мм тамыр ажырымы, 2мм тамыр тешиги жана 60° бурч менен иштелип чыккан.Андан кийин мүмкүн болгон булгоочу заттарды жок кылуу үчүн табак ацетон менен чайкалат.Капталган электроддор (E1 жана E2) жана диаметри 3,15 мм болгон шилтеме электрод (C) менен түз токтун электродунун оң полярдуулугу (DCEP) менен корголгон металл жаа ширеткичтин (SMAW) жардамы менен плиталарды ширетиңиз.Электрдик разрядды иштетүү (EDM) (Модель: Excetek-V400) механикалык сыноо жана коррозияга мүнөздөө үчүн ширетилген болот үлгүлөрүн иштетүү үчүн колдонулган.2-таблицада мисалдын коду жана сүрөттөлүшү, ал эми 3-таблицада DSS тактасын ширетүү үчүн колдонулган ар кандай ширетүүчү операциялык параметрлер көрсөтүлгөн.Теңдеме (2) тиешелүү жылуулук киргизүүнү эсептөө үчүн колдонулат.
Толкун узундугу 110дон 800 нмге чейинки Bruker Q8 MAGELLAN оптикалык эмиссия спектрометрин (OES) жана SQL маалымат базасынын программасын колдонуу менен E1, E2 жана C электроддорунун ширетүүчү кошулмаларынын химиялык курамы, ошондой эле негизги металлдын үлгүлөрү аныкталган.электрод менен сыналып жаткан металл үлгүсүнүн ортосундагы боштукту колдонот электр энергиясын учкун түрүндө чыгарат.Компоненттердин үлгүсү бууланып, чачылат, андан кийин атомдук дүүлүктүрүлөт, ал кийин белгилүү бир сызык спектрин чыгарат31.Үлгүнүн сапаттык анализи үчүн фотокөбөйтүүчү түтүк ар бир элемент үчүн атайын спектрдин болушун, ошондой эле спектрдин интенсивдүүлүгүн өлчөйт.Андан кийин эквиваленттүү чуңкурга каршылык санын (PREN) эсептөө үчүн теңдемени колдонуңуз.(3) 32 катышы жана WRC 1992 абал диаграммасы теңдемелерден хром жана никель эквиваленттерин (Creq жана Nieq) эсептөө үчүн колдонулат.(4) жана (5) тиешелүүлүгүнө жараша 33 жана 34;
Белгилей кетсек, PREN үч негизги элементтин Cr, Mo жана N оң таасирин гана эске алат, ал эми азот фактору х 16-30 диапазонунда.Адатта, х 16, 20 же 30 тизмесинен тандалып алынат. Дуплекстүү дат баспас болоттон жасалган изилдөөдө PREN35,36 маанилерин эсептөө үчүн көбүнчө 20 аралык маани колдонулат.
Ар кандай электроддор менен жасалган ширетилген кошулмалар универсалдуу сыноочу машинада (Instron 8800 UTM) ASTM E8-21 ылайык 0,5 мм/мин чыңалуу ылдамдыгы боюнча сыналган.Созуу күчү (UTS), 0,2% кесүү агымы (YS) жана узартуу ASTM E8-2137 боюнча эсептелген.
DSS 2205 ширетүүчүлөрү катуулукту талдоодон мурун ар кандай гранул өлчөмүн (120, 220, 320, 400, 600, 800, 1000 жана 1200) колдонуу менен алгач майдаланган жана жылмаланган.Ширетилген үлгүлөр E1, E2 жана C электроддору менен жасалган. Катуулугу ширетүүчүнүн борборунан негизги металлга чейинки он (10) чекитте 1 мм аралык менен ченелет.
Рентген дифрактометри (D8 Discover, Bruker, Германия) Bruker XRD Commander программасы менен конфигурацияланган маалыматтарды чогултуу жана 1,5406 Å толкун узундугуна жана 3 сканерлөө ылдамдыгына туура келген 8,04 кВ энергиясы менен Fe чыпкаланган Cu-K-α нурлануу ° Scan диапазону (2θ) мин-1 DSS ширетүүдө E1, E2 жана C жана BM электроддор менен фазалык талдоо үчүн 38 103 ° болуп саналат.Rietveld тактоо ыкмасы Lutterotti39 сүрөттөгөн MAUD программасын колдонуу менен түзүүчү фазаларды индекстөө үчүн колдонулган.ASTM E1245-03 негизинде, E1, E2 жана C электроддорунун ширетүүчү кошулмаларынын микроскопиялык сүрөттөрүнүн сандык металлографиялык анализи Image J40 программалык камсыздоону колдонуу менен жүргүзүлгөн.Феррит-аустениттик фазанын көлөмдүк үлүшүн эсептөөнүн натыйжалары, алардын орточо мааниси жана четтөөсү таблицада келтирилген.5. Сүрөттөгү үлгү конфигурациясында көрсөтүлгөндөй.6d, оптикалык микроскопия (ОМ) анализи үлгүлөрдүн морфологиясын изилдөө үчүн PM жана E1 жана E2 электроддору менен ширетилген кошулмаларда жүргүзүлгөн.Үлгүлөр 120, 220, 320, 400, 600, 800, 1000, 1200, 1500 жана 2000 грит кремний карбиди (SiC) жылмаланган.Андан кийин үлгүлөр 10% суулуу кычкыл кислотасынын эритмесинде бөлмө температурасында 5 В чыңалууда 10 секундага электролиттик оюу менен түшүрүлгөн жана морфологиялык мүнөздөмө үчүн LEICA DM 2500 M оптикалык микроскопуна коюлган.Үлгүнү андан ары жылмалоо SEM-BSE анализи үчүн 2500 грит кремний карбиди (SiC) кагазын колдонуу менен аткарылды.Кошумчалай кетсек, ширетилген кошулмалар EMF менен жабдылган ультра жогорку резолюциядагы талаа эмиссиясын сканерлөөчү электрондук микроскоптун (SEM) (FEI NOVA NANOSEM 430, АКШ) жардамы менен микроструктурага текшерилди.20 × 10 × 6 мм үлгүсүнүн өлчөмү 120дан 2500гө чейинки ар кандай SiC кум кагаздарын колдонуу менен майдаланган. Үлгүлөр 40 г NaOH жана 100 мл дистилденген сууда 5 В чыңалуудагы 15 секундага электролиттик оюу менен түшүрүлгөн, андан кийин камераны азот менен тазалагандан кийин үлгүлөрдү талдоо үчүн SEM камерасында жайгашкан үлгү кармагычка орнотулган.Кызытылган вольфрам жипинен жаралган электрон нуру ар кандай чоңойтууларда сүрөттөрдү алуу үчүн үлгүдө тор түзөт жана EMF натыйжалары Рош ж.б. методдорун колдонуу менен алынган.41 жана Мокоби 42.
ASTM G59-9743 жана ASTM G5-1444 ылайык электрохимиялык потенциодинамикалык поляризация ыкмасы 3,5% NaCl чөйрөсүндө E1, E2 жана C электроддору менен ширетилген DSS 2205 плиталарынын бузулуу потенциалын баалоо үчүн колдонулган.Электрохимиялык сыноолор компьютер тарабынан башкарылуучу Potentiostat-Galvanostat/ZRA аппаратынын жардамы менен аткарылган (модел: PC4/750, Gamry Instruments, АКШ).Электрохимиялык тестирлөө үч электроддук сыноо түзүлүшүндө жүргүзүлдү: жумушчу электрод катары DSS 2205, эталондук электрод катары каныккан каломель электрод (SCE) жана каршы электрод катары графит таякчасы.Өлчөөлөр электрохимиялык клетканын жардамы менен жүргүзүлдү, анда эритменин аракет аймагы жумушчу электроддун аянты 0,78 см2 болгон.Өлчөөлөр 1,0 мВ/с скандоо ылдамдыгы боюнча алдын ала стабилдештирилген OCPде (OCPге салыштырмалуу) -1,0 V менен +1,6 V потенциалынын ортосунда жүргүзүлгөн.
E1, E2 жана C электроддору менен жасалган ширетүүлөрдүн чуңкурга туруштук берүүсүн баалоо үчүн 3,5% NaClде электрохимиялык критикалык температура сыноолору жүргүзүлдү.PB (пассивдүү жана транспассивдүү аймактардын ортосунда) жана E1, E2, C электроддору менен ширетилген үлгүлөр боюнча ачык-айкын.CPT тестирлөө дат баспас болоттон жасалган дуплекстүү ширетүү отчетторуна45 жана ASTM G150-1846 ылайык жүргүзүлгөн.Ар бир ширетүүчү болоттон (S-110A, E1-110A, E2-90A) 1 см2 аянты менен үлгүлөр, анын ичинде негиз, ширетүүчү жана HAZ зоналары кесилген.Үлгүлөр стандарттык металлографиялык үлгүлөрдү даярдоо жол-жоболоруна ылайык кум кагаз жана 1 мкм глинозем порошогу менен жылмаланган.Жылмалоодон кийин үлгүлөр 2 мүнөткө ацетондо ультра үн менен тазаланган.CPT сыноо клеткасына 3,5% NaCl сыноо эритмеси кошулуп, термостаттын (Neslab RTE-111) жардамы менен баштапкы температура 25°Cге туураланган.Алгачкы сыноо температурасы 25°С жеткенден кийин, Ar газы 15 мүнөт үйлөтүлүп, андан кийин үлгүлөр камерага салынып, OCF 15 мүнөт өлчөнгөн.Андан кийин үлгү 25°C баштапкы температурада 0,3 В чыңалууну колдонуу менен поляризацияланган жана ток 10 мин45 үчүн өлчөнгөн.Эритмени 1 °C/мин ылдамдыкта 50 °Cге чейин ысытып баштаңыз.Сыноочу эритмени ысытуу учурунда температура датчиги эритменин температурасын тынымсыз көзөмөлдөө жана убакыт жана температура маалыматтарын сактоо үчүн, ал эми токту өлчөө үчүн потенциостат/гальваностат колдонулат.Каршы электрод катары графит электрод колдонулган жана бардык потенциалдар Ag/AgCl шилтеме электродуна салыштырмалуу өлчөнгөн.Сыноо бою аргондон тазалоо жүргүзүлдү.
fig боюнча.1 щелочтук (Е1) жана кислоталуу (Е2) электроддорду өндүрүү үчүн колдонулган F1 жана F2 флюс компоненттеринин курамын (салмак пайызында) көрсөтөт.Флюстун негиздүүлүгүнүн индекси ширетилген кошулмалардын механикалык жана металлургиялык касиеттерин болжолдоо үчүн колдонулат.F1 - E1 электроддорун жабуу үчүн колдонулган агымдын компоненти, ал щелочтук агым деп аталат, анткени анын негизги индекси > 1,2 (б.а. 2,40), ал эми F2 - E2 электроддорун жабуу үчүн колдонулган агым, анын негиздүүлүгүнө байланыштуу кислота агымы деп аталат. индекс < 0,9 (б.а. 2,40).0.40).Негизги флюстар менен капталган электроддор кислоталык агымдар менен капталган электроддорго караганда көпчүлүк учурларда жакшы механикалык касиеттерге ээ экени түшүнүктүү.Бул мүнөздөмө электрод Е1 үчүн флюстук курамы системасында негизги оксиддин үстөмдүгүнүн функциясы болуп саналат.Тескерисинче, E2 электроддору менен ширетилген түйүндөрдө байкалган шлактарды кетирүү (бөлүнүү) жана аз чачыратуу рутилдин жогорку мазмуну менен кислоталык флюс каптоосу бар электроддорго мүнөздүү.Бул байкоо шлактын бөлүнүшүнө рутилдин мазмунунун таасири жана кислота агымы менен капталган электроддордун аз чачырашы шлактын тез тоңушуна өбөлгө түзөт деген Gill47 корутундуларына шайкеш келет.E1 жана E2 электроддорун жабуу үчүн колдонулган флюс системасындагы каолин майлоочу материал катары колдонулган, ал эми тальк порошок электроддордун экструддуулугун жакшыртты.Флюс системаларындагы калий силикат бириктиргичтери жаанын жакшы тутануусуна жана иштөөнүн туруктуулугуна көмөктөшөт, жана алардын жабышчаак касиеттеринен тышкары, ширетилген буюмдарда шлактарды бөлүүнү жакшыртат.CaCO3 агымдагы таза үзгүч (шлактарды сындыргыч) болгондуктан жана ширетүү учурунда CaO жана болжол менен 44% СО2ге термикалык ажыроодон улам көп түтүн пайда кылат, TiO2 (таза куруучу/шлак түзүүчү катары) анын көлөмүн азайтууга жардам берет. ширетүү учурунда түтүн.ширетүүчү жана ошентип, Jing et al.48 сунуш кылган шлак ажыратылышын жакшыртуу.Fluorine Flux (CaF2) - химиялык агрессивдүү флюс, ал ширетүүчүнүн тазалыгын жакшыртат.Jastrzębska жана башкалар.49 ширетүүчү тазалык касиеттери боюнча бул флюс курамынын фториддик курамынын таасирин билдирди.Адатта, ширетүүчү аймакка флюс дога туруктуулугун жакшыртуу, легирлөөчү элементтерди кошуу, шлактарды түзүү, өндүрүмдүүлүктү жогорулатуу жана ширетүүчү бассейндин 50 сапатын жакшыртуу үчүн кошулат.
TGA-DTG ийри сызыктары Fig.2а жана 2б азот атмосферасында 30-1000°C температура диапазонунда ысытууда үч этаптуу салмак жоготууну көрсөтөт.2a жана b сүрөттөрүндөгү натыйжалар негизги жана кислота агымынын үлгүлөрү үчүн TGA ийри сызыгы акырында температура огуна параллель болгонго чейин түз ылдый түшүп, тиешелүүлүгүнө жараша 866,49°C жана 849,10°C экенин көрсөтүп турат.2a жана 2b-сүрөттөрдөгү TGA ийри сызыктарынын башталышында 1,30% жана 0,81% салмак жоготуу флюстун компоненттери тарабынан сиңирилген нымдуулуктан, ошондой эле беттик нымдуулуктун буулануусунан жана суусузданышынан келип чыгат.Экинчи жана үчүнчү этаптардагы негизги агымдын үлгүлөрүнүн негизги ажыроолору 1-сүрөттө.2а 619,45°C–766,36°C жана 766,36°C–866,49°C температура диапазондорунда болуп, алардын салмагын жоготуу пайызы 2,84 жана 9,48% түздү., тиешелүүлүгүнө жараша.665,23°C–745,37°C жана 745,37°C–849,10°C температура диапазондорунда болгон 7b-сүрөттөгү кислота агымынын үлгүлөрү үчүн, алардын пайыздык салмагынын төмөндөшү, тиешелүүлүгүнө жараша, 0,81 жана 6,73% түздү. термикалык ажыроо.Флюстун компоненттери органикалык эмес болгондуктан, учуучу заттар флюс аралашмасы менен чектелет.Ошондуктан, калыбына келтирүү жана кычкылдануу коркунучтуу.Бул Balogun et al.51, Kamli et al.52 жана Adeleke et al.53 жыйынтыктары менен шайкеш келет.Сүрөттө байкалган флюс үлгүсүнүн массалык жоготууларынын суммасы.2a жана 2b тиешелүүлүгүнө жараша 13,26% жана 8,43% түзөт.Фигтеги флюс үлгүлөрүнүн азыраак массалык жоготуулары.2b флюстук аралашманы түзгөн негизги оксиддер катары TiO2 жана SiO2 (тиешелүү түрдө 1843 жана 1710°С) жогорку эрүү чекиттери менен шартталган54,55, ал эми TiO2 жана SiO2 төмөн эрүү чекиттерине ээ.эрүү температурасы Негизги оксид: агым үлгүсүндөгү CaCO3 (825 °C).2a56.Флюс аралашмаларындагы алгачкы оксиддердин эрүү чекитиндеги бул өзгөрүүлөр Shi et al.54, Ringdalen et al.55 жана Du et al.56 тарабынан жакшы билдирилген.2a жана 2b-сүрөттөрүндө үзгүлтүксүз салмак жоготууга байкоо жүргүзүү менен, Браун57 сунуш кылгандай, E1 жана E2 электроддук каптоолорунда колдонулган флюс үлгүлөрү бир баскычтуу ажыроого учурайт деген тыянак чыгарууга болот.Процесстин температура диапазону 1-сүрөттөгү туунду ийри сызыктардан (салмак%) көрүүгө болот.2а жана б.TGA ийри сызыгы флюс системасы фазалык өзгөрүүгө жана кристаллдашууга дуушар болгон өзгөчө температураны так сүрөттөй албагандыктан, TGA туундусу агым системасын даярдоо үчүн эндотермикалык чоку катары ар бир кубулуштун (фазалык өзгөрүү) так температуралык маанисин аныктоо үчүн колдонулат.
TGA-DTG ийри сызыктары (a) E1 электрод каптоо үчүн щелочтук агымдын жана (б) E2 электроддук каптоо үчүн кислоталык агымдын термикалык ажыроосун көрсөтөт.
4-таблицада E1, E2 жана C электроддорунун жардамы менен жасалган DSS 2205 негизги металлдын жана ширетүүлөрдүн спектрофотометриялык анализинин жана SEM-EDS анализинин натыйжалары көрсөтүлгөн.Е1 жана Е2 хромдун (Cr) курамы 18,94 жана 17,04% га чейин кескин азайгандыгын, молибдендин (Мо) 0,06 жана 0,08% түзгөнүн көрсөттү.электроддор E1 жана E2 менен ширетүүчү маанилери төмөн.Бул SEM-EDS анализинен феррит-аустениттик фаза үчүн эсептелген PREN маанисине бир аз дал келет.Демек, 4-таблицада сүрөттөлгөндөй, PRENдин төмөн маанилери (E1 жана E2 ширетүүлөрү) болгон этапта чуңкурлар башталаарын көрүүгө болот. Бул ширетүүдө эритменин түгөнүшүн жана мүмкүн болгон чөктүрүүнү көрсөтөт.Кийинчерээк, E1 жана E2 электроддорунун жардамы менен өндүрүлгөн ширетүүдө Cr жана Mo легирлөөчү элементтердин курамынын азайышы жана алардын теменку эквиваленттик маанилери (PREN) 4-таблицада көрсөтүлгөн, бул агрессивдүү чөйрөдө, айрыкча, каршылыкты сактоо үчүн көйгөй жаратат. хлордуу чөйрөдө.- чөйрөнү камтыган.Салыштырмалуу жогорку никель (Ni) 11,14% жана E1 жана E2 электроддорунун ширетилген кошулмаларындагы марганец мазмунунун уруксат берилген чеги деңиз суусуна окшоштурулган шарттарда колдонулган ширетүүчү элементтердин механикалык касиеттерине оң таасирин тийгизиши мүмкүн (3-сүрөт. ).оор иш шарттарында DSS ширетилген структуралардын механикалык касиеттерин жакшыртуу боюнча жогорку никель жана марганец курамынын таасири боюнча Yuan жана Oy58 жана Jing et al.48 иштерин колдонуу менен жасалган.
(а) UTS жана 0,2% ылдый YS жана (б) бир калыпта жана толук узартуу жана алардын стандарттык четтөөлөрү үчүн созуу сыноосунун натыйжалары.
Негизги материалдын (БМ) жана иштелип чыккан электроддордон (E1 жана E2) жана коммерциялык жеткиликтүү электроддон (C) жасалган ширетилген бириктирүүлөрдүн бекемдик касиеттери 90 A жана 110 A эки түрдүү ширетүү агымында бааланган. 3(a) жана (б) алардын узартуу жана стандарттык четтөө маалыматтары менен бирге 0,2% офсет менен UTS, YS көрсөтүү.UTS жана YS натыйжалары 0,2% дан алынган.3a үлгү № үчүн оптималдуу маанилерди көрсөтөт.1 (BM), үлгү №.3 (ширетүү E1), үлгү №.5 (ширетүү E2) жана үлгү №.6 (С менен ширетүүчү) 878 жана 616 МПа, 732 жана 497 МПа , 687 жана 461 МПа жана 769 жана 549 ​​МПа, жана алардын тиешелүү стандарттык четтөөлөрү.fig.110 А) тиешелүүлүгүнө жараша 1, 2, 3, 6 жана 7 номуру коюлган үлгүлөр, Grocki32 тарабынан сунушталган керүү сыноосунда 450 МПа жана 620 МПа ашкан минималдуу сунуш кылынган созуу касиеттери.90 А жана 110 А ширетүүчү токтарда № 2, № 3, № 4, № 5, № 6 жана № 7 үлгүлөр менен берилген E1, E2 жана C электроддору менен ширетүүчү үлгүлөрдүн узартылышы, тиешелүүлүгүнө жараша, пластикалык жана чынчылдыкты чагылдырат.негизги металлдар менен байланышы.Төмөнкү узартуу мүмкүн болгон ширетүү кемчиликтери же электрод агымынын курамы менен түшүндүрүлгөн (сүрөт 3б).БМ дуплекстүү дат баспас болоттон жасалган жана жалпысынан E1, E2 жана C электроддору менен ширетилген бириктирүүлөр, алардын никельдин салыштырмалуу жогорку курамынан улам бир кыйла жогору тартылуу касиетине ээ деген тыянак чыгарууга болот (4-таблица), бирок бул касиет ширетилген муундарда байкалган.Азыраак эффективдүү E2 агымдын кислоталуу курамынан алынат.Gunn59 никель эритмелеринин ширетилген кошулмалардын механикалык касиеттерин жакшыртууга жана фазадагы тең салмактуулукту жана элементтердин бөлүштүрүлүшүн көзөмөлдөөгө таасирин көрсөткөн.Бул дагы бир жолу Bang et al.60 сунуш кылгандай, негизги флюс курамынан жасалган электроддор кислота агымынын аралашмасынан жасалган электроддорго караганда жакшы механикалык касиеттерге ээ экенин тастыктайт.Мына ошентип, жацы капталган электроддун (Е1) ширетилген кошулмасынын касиеттери женундегу бар болгон билимдерге чоц салым кошту.
fig боюнча.4a жана 4b сүрөттөрү E1, E2 жана C электроддорунун ширетилген кошулмаларынын эксперименталдык үлгүлөрүнүн Викерс микрокатуулугун көрсөтөт.4б үлгүнүн эки тарабында алынган катуулуктун натыйжаларын көрсөтөт.E1 жана E2 электроддору менен ширетилген кошулмалар болуп саналган №2, 3, 4 жана 5 үлгүлөрдү ширетүү учурунда алынган катуулуктун чоңдуктары ширетүүчү циклдерде катуулануу учурунда орой бүртүкчөлүү түзүлүшкө байланыштуу болушу мүмкүн.Катуулуктун кескин көбөйүшү одоно бүртүкчөлүү ХАЗда да, №2-7 бардык үлгүлөрдөгү майда бүртүкчөлүү ХАЗда да байкалган (2-таблицадагы үлгү коддорун караңыз), мунун микроструктурасынын мүмкүн болгон өзгөрүшү менен түшүндүрүүгө болот. хром-ширетүү үлгүлөрүнүн натыйжасында ширетүү чыгаруулар бай (Cr23C6) .Башка ширетүүчү үлгүлөр менен салыштырганда 2, 3, 4 жана 5, №6 жана 7 үлгүлөрдүн ширетилген кошулмаларынын катуулугунун маанилери 1-сүрөттө.Жогорудагы 4a жана 4b (2-таблица).Mohammed et al.61 жана Nowacki жана Lukoje62 айтымында, бул ферриттин δ маанисинин жогору болушуна жана ширетүүдө индукцияланган калдык стресстерге, ошондой эле ширетүүдө Mo жана Cr сыяктуу эритүүчү элементтердин түгөнүп кетишине байланыштуу болушу мүмкүн.БМ чөйрөсүндөгү бардык каралып жаткан эксперименталдык үлгүлөрдүн катуулугунун маанилери ырааттуу көрүнөт.Ширетилген үлгүлөрдүн катуулугун анализдөөнүн натыйжаларындагы тенденция башка изилдөөчүлөрдүн корутундулары менен шайкеш келет61,63,64.
DSS үлгүлөрүнүн ширетилген кошулмаларынын катуулугунун маанилери (а) ширетилген үлгүлөрдүн жарым бөлүгү жана (б) ширетилген муундардын толук бөлүгү.
E1, E2 жана C электроддору менен ширетилген DSS 2205тин ар кандай фазалары алынган жана дифракциялык бурч 2 \(\тета\) үчүн XRD спектрлери 5-сүрөттө көрсөтүлгөн. Аустениттин чокулары (\(\гамма\) ) жана феррит (\(\альфа\)) фазалары 43° жана 44° дифракциялык бурчтарда аныкталган, бул ширетүүчү курамынын эки фазалуу 65 дат баспас болоттон жасалгандыгын так ырастады.DSS БМ аустениттик (\(\гамма\)) жана ферриттик (\(\альфа\)) фазаларды гана көрсөтөт, бул 1 жана 2-сүрөттөрдө келтирилген микроструктуралык натыйжаларды ырастайт. 6c, 7c жана 9c.DSS BM менен байкалган ферриттик (\(\альфа\)) фазасы жана С электродуна ширетүүдөгү жогорку чокусу анын коррозияга туруктуулугун көрсөтүп турат, анткени бул фаза Дэвисон жана Редмонд66 сыяктуу болоттун коррозияга туруктуулугун жогорулатууга багытталган. Cr жана Mo сыяктуу ферритти турукташтыруучу элементтердин болушу хлоридди камтыган чөйрөдө материалдын пассивдүү пленкасын натыйжалуу турукташтырат.5-таблицада сандык металлография боюнча феррит-аустениттик фаза көрсөтүлгөн.С электродунун ширетилген кошулмаларындагы феррит-аустениттик фазанын көлөмдүк үлүшүнүн катышы болжол менен (≈1:1) жетишилет.Көлөмдүк фракциянын натыйжаларында (5-таблица) E1 жана E2 электроддорун колдонуу менен ширетүүчү элементтердин аз ферриттүү (\(\альфа\)) фазалык курамы электрохимиялык анализ менен тастыкталган коррозиялык чөйрөгө мүмкүн болуучу сезгичтигин көрсөтүп турат.тастыкталган (сүр. 10а, б)), анткени феррит фазасы хлоридден келип чыккан стресстик коррозияга каршы жогорку күч жана коргоону камсыз кылат.Бул 1-сүрөттө E1 жана E2 электроддорунун ширетүүсүндө байкалган катуулуктун төмөн көрсөткүчтөрү менен дагы тастыкталат.4a,b, алар болоттун структурасында ферриттин аз үлүшү менен шартталган (5-таблица).E2 электроддорун колдонуу менен ширетилген кошулмаларда тең салмактуу эмес аустениттик (\(\гамма\)) жана ферриттик (\(\альфа\)) фазаларынын болушу болоттун бирдей коррозияга каршы иш жүзүндө аялуулугун көрсөтөт.Тескерисинче, Е1 жана С электроддору менен ширетилген кошулмалардын эки фазалуу болотторунун XPA спектрлери БМнын натыйжалары менен бирге, адатта, курулушта жана нефтехимиялык өнөр жайда материалды пайдалуу кылган аустениттик жана ферриттик стабилдештирүү элементтеринин бар экендигин көрсөтөт. , анткени Хименес et al.65 талашты;Davidson & Redmond66;Шамант жана башкалар67.
Ар кандай ширетүү геометриялары бар E1 электроддорунун ширетилген кошулмаларынын оптикалык микросүрөттөрү: (а) эритме сызыгын көрсөткөн HAZ, (б) жогорку чоңойтуудагы эритүү сызыгын көрсөткөн HAZ, (в) феррит-аустениттик фаза үчүн BM, (г) ширетүүчү геометрия , (e) Жакынкы өткөөл зонаны көрсөтөт, (f) HAZ жогорку чоңойтууда феррит-аустениттик фазаны көрсөтөт, (g) Ширетүү зонасы феррит-аустениттик фазаны көрсөтөт.
Ар кандай ширетүүчү геометриялардагы E2 электроддорунун ширетүүлөрүнүн оптикалык микросүрөттөрү: (а) эритме сызыгын көрсөткөн HAZ, (б) жогорку чоңойтууда эритме сызыгын көрсөткөн HAZ, (в) феррит-аустениттик масса фазасы үчүн BM, (г) ширетүүчү геометрия, (e) ) жакын жердеги өткөөл зонаны көрсөтүүчү, (f) ферриттик-устениттик фазаны чоңойтуудагы HAZ, (g) ферриттик-устениттик фазаны көрсөткөн ширетүү зонасы.
6a–c сүрөттөрү жана, мисалы, ар кандай ширетүүчү геометрияларда E1 электродунун жардамы менен ширетилген DSS кошулмаларынын металлографиялык түзүлүшүн көрсөтөт (6d-сүрөт), оптикалык микросүрөттөр ар кандай чоңойтууда алынган жерди көрсөтүп турат.fig боюнча.6a, b, f – феррит-аустениттин фазалык тең салмактуу түзүлүшүн көрсөтүүчү ширетилген кошулмалардын өтүү зоналары.Фигуралар 7a-c жана мисалы, ошондой эле ар кандай ширетүүчү геометрияларда E2 электродунун жардамы менен ширетилген DSS биргелешкен OM көрсөтөт (Figure 7d), ар кандай чоңойтуулардагы OM талдоо чекиттерин билдирет.fig боюнча.7a,b,f феррит-аустениттик тең салмактуулукта ширетилген кошулмалардын өтүү зонасын көрсөтөт.ширетүүчү зонасында OM (WZ) сүрөттө көрсөтүлгөн.1 жана fig.2. Тиешелүүлүгүнө жараша E1 жана E2 6g жана 7g электроддору үчүн ширетүүлөр.BM боюнча OM 1 жана 2-сүрөттөрдө көрсөтүлгөн.6c, e жана 7c, e тиешелүүлүгүнө жараша E1 жана E2 электроддору менен ширетилген кошулмаларды көрсөтөт.Жарык аймак - аустенит фазасы жана кара кара аймак - феррит фазасы.Терүү сызыгына жакын жылуулук таасир эткен зонадагы (HAZ) фазалык тең салмактуулук Cr2N чөкмөлөрүнүн пайда болушун көрсөттү.8a,b жана сүрөттө ырасталган.9a,b.Cr2N болушу сүрөттөгү үлгүлөрдүн феррит фазасында байкалган.8a,b жана ширетилген тетиктердин SEM-EMF чекиттик анализи жана EMF сызык диаграммалары менен тастыкталган (сүрөт 9а-б), ширетүүчү жылуулук температурасынын жогору болушуна байланыштуу.Циркуляция хром менен азоттун кирүүсүн тездетет, анткени ширетүүдө жогорку температура азоттун диффузиялык коэффициентин жогорулатат.Бул натыйжалар Ramirez et al.68 жана Herenyu et al.69 тарабынан жасалган изилдөөлөрдү колдойт, бул көрсөткөндөй, азоттун мазмунуна карабастан, Cr2N адатта феррит бүртүкчөлөрүндө, дан чектеринде жана α/\(\гамма\) чектеринде сакталат. башка изилдөөчүлөр.70.71.
(а) E2 менен ширетилген бириктирүүнүн тактык SEM-EMF анализи (1, 2 жана 3);
Өкүлчүлүк үлгүлөрүнүн беттик морфологиясы жана алардын тиешелүү EMFтери Fig.10a–c.fig боюнча.10a жана 10b сүрөттөрү ширетүүчү зонада E1 жана E2 электроддорун колдонуу менен ширетилген кошулмалардын SEM микросүрөттөрүн жана алардын EMF спектрин көрсөтөт, ал эми сүрөт.10c эч кандай чөкмөлөрү жок аустенит (\(\гамма\)) жана феррит (\(\альфа\)) фазаларын камтыган SEM микросүрөттөрүн жана ЭЭМ спектрлерин көрсөтөт.10а-сүрөттөгү EDS спектринде көрсөтүлгөндөй, Cr (21,69 масса%) жана Mo (2,65 масса%) 6,25 масса% Ni салыштырганда феррит-аустениттик фазанын тиешелүү балансынын маанисин берет.Э2 электродунун ширетилген кошулмасынын микроструктурасында никельдин (10,08 масса %) жогорку курамына салыштырганда хромдун (15,97 масса %) жана молибдендин (1,06 масса %) курамынын жогорку кыскарышы менен микроструктура. сүрөт.1. Салыштыр.EMF спектри 10b.Сүрөттө көрсөтүлгөн WZ көрүлгөн майда бүртүкчөлүү аустениттик структурасы бар аккулярдык форма.10b ширетүүдө ферриттөөчү элементтердин (Cr жана Mo) мүмкүн болгон түгөнүп калышын жана хром нитридинин (Cr2N) - аустениттик фазасынын чөгүшүн тастыктайт.DSS ширетилген кошулмаларынын аустениттик (\(\гамма\)) жана ферриттик (\(\альфа\)) фазаларынын чек аралары боюнча жаан бөлүкчөлөрүнүн бөлүштүрүлүшү бул билдирүүнү ырастайт72,73,74.Бул ошондой эле анын начар коррозия көрсөткүчүнө алып келет, анткени Cr 10б-сүрөттө көрсөтүлгөндөй болоттун жергиликтүү коррозияга туруктуулугун жакшыртуучу пассивдүү пленканы түзүү үчүн негизги элемент болуп эсептелет59,75.Көрүнүп тургандай, 10c-сүрөттөгү SEM микрографындагы BM күчтүү дан тактоону көрсөтөт, анткени анын EDS спектринин натыйжалары Cr (23,32 масса%), Mo (3,33 wt%) жана Ni (6,32 wt).%) жакшы химиялык касиеттерге ээ.%) DSS76 структурасынын феррит-аустениттик фазасынын тең салмактуу микроструктурасын текшерүү үчүн маанилүү легирлөөчү элемент катары.E1 электродунун ширетилген кошулмаларынын композициялык EMF спектроскопиялык анализинин натыйжалары аны курулушта жана бир аз агрессивдүү чөйрөдө колдонууну актайт, анткени микроструктурадагы аустенит түзүүчүлөрү жана феррит стабилизаторлору ширетилген кошулмалар үчүн DSS AISI 220541.72 стандартына ылайык келет, 77.
Ширетилген кошулмалардын SEM микросүрөттөрү, мында (а) ширетүүчү зонанын электродунун E1 EMF спектрине ээ, (б) ширетүүчү зонанын электродунун E2 EMF спектрине ээ, (в) ОМ ЭЭМ спектрине ээ.
Практикада DSS ширетүүлөрү толугу менен ферриттик (F-режими) режимде катуулашары байкалды, аустениттин ядролору ферриттик эрүү температурасынан төмөн ядролук түзүлөт, ал негизинен хромдун никель эквиваленттик катышына (Creq/Nieq) көз каранды (> 1,95 режимди түзөт F) Кээ бир изилдөөчүлөр болоттун мындай таасирин феррит фазасында феррит түзүүчү элементтер катары Cr жана Mo күчтүү диффузиялык жөндөмдүүлүгүнөн байкашкан8078,79.Бул DSS 2205 BM жогорку Cr жана Mo (жогорку Creq көрсөтүү) камтыйт, бирок E1, E2 жана C электроддор менен ширетүүгө караганда Ni төмөнкү мазмунга ээ экени түшүнүктүү, бул жогорку Creq / Nieq катышына өбөлгө түзөт.Бул 4-таблицада көрсөтүлгөндөй, учурдагы изилдөөдө да көрүнүп турат, мында Creq/Nieq катышы DSS 2205 BM үчүн 1,95тен жогору аныкталган.Э1, Е2 жана С электроддору бар ширетүүлөр аустениттик-ферриттик режимде (AF режиминде), аустениттик режимде (А режиминде) жана феррит-аустениттик режимде катууланарын көрүүгө болот. .), 4-таблицада көрсөтүлгөндөй, ширетүүдө Ni, Cr жана Mo азыраак, бул Creq/Nieq катышы БМга караганда төмөн экенин көрсөтүп турат.E2 электродунун ширетүү бөлүгүндөгү негизги феррит вермикулярдык феррит морфологиясына ээ жана аныкталган Creq/Nieq катышы 4-таблицада сүрөттөлгөндөй 1,20 болгон.
fig боюнча.11а 3,5% NaCl эритмесиндеги AISI DSS 2205 болот түзүмү үчүн убакытка каршы Ачык схеманын потенциалын (OCP) көрсөтөт.Көрсө, ORP ийри сызыгы оң потенциалга карай жылып, металл үлгүсүнүн бетинде пассивдүү пленканын пайда болушун, потенциалдын төмөндөшү жалпыланган коррозияны, ал эми убакыттын өтүшү менен дээрлик туруктуу потенциалдын пайда болушун көрсөтөт. убакыттын өтүшү менен пассивдүү тасма., Үлгүнүн бети туруктуу жана Жабышкак 77. Ийри сызыктар 3,5% NaCl эритмесин камтыган электролиттеги бардык үлгүлөр үчүн туруктуу шарттарда эксперименталдык субстраттарды сүрөттөйт, 7 үлгүнү кошпогондо (С-электрод менен ширетүүчү бириктирүү), бул аз туруксуздукту көрсөтөт.Бул туруксуздукту эритмеде хлорид иондорунун (Cl-) болушу менен салыштырууга болот, ал коррозия реакциясын абдан тездетет, ошону менен коррозия даражасын жогорулатат.Колдонулган потенциалсыз OCP сканерлөө учурундагы байкоолор реакциядагы Cl агрессивдүү чөйрөдө үлгүлөрдүн каршылыгына жана термодинамикалык туруктуулугуна таасир эте аларын көрсөттү.Ма жана башкалар.81 жана Лотхо жана башкалар.5 Cl- субстраттардагы пассивдүү пленкалардын деградациясын тездетүүдө ролду ойнойт, ошону менен андан ары эскирүүгө салым кошот деген дооматты тастыктады.
Изилденген үлгүлөрдүн электрохимиялык анализи: (а) убакытка жараша РСДнын эволюциясы жана (б) 3,5% NaCl эритмесиндеги үлгүлөрдүн потенциодинамикалык поляризациясы.
fig боюнча.11б 3,5% NaCl эритмесинин таасири астында E1, E2 жана C электроддорунун ширетилген кошулмаларынын потенциодинамикалык поляризация ийри сызыктарынын (PPC) салыштырма анализин көрсөтөт.PPC жана 3,5% NaCl эритмесинде ширетилген BM үлгүлөрү пассивдүү жүрүм-турумду көрсөттү.5-таблицада PPC ийри сызыктарынан алынган үлгүлөрдүн электрохимиялык анализинин параметрлери, мисалы, Ecorr (коррозия потенциалы) жана Epit (коррозия потенциалы) жана аларга байланыштуу четтөөлөр көрсөтүлгөн.E1 жана E2 электроддору менен ширетилген №2 жана №5 башка үлгүлөргө салыштырмалуу, №1 жана 7 үлгүлөр (БМ жана С электрод менен ширетилген кошулмалар) NaCl эритмесинде дат басуунун жогорку потенциалын көрсөттү (сүр. 11б) ).Биринчисинин пассивдөөчү касиеттери экинчисине салыштырмалуу болоттун микроструктуралык курамынын (аустениттик жана ферриттик фазалар) жана легирлөөчү элементтердин концентрациясынын тең салмактуулугу менен шартталган.Микроструктурада феррит жана аустениттик фазалардын болушуна байланыштуу Ресендеа ж.б.82 агрессивдүү маалымат каражаттарында DSSтин пассивдүү жүрүм-турумун колдоду.E1 жана E2 электроддору менен ширетилген үлгүлөрдүн төмөн өндүрүмдүүлүгү ширетүү зонасында (WZ) Cr жана Mo сыяктуу негизги легирлөөчү элементтердин түгөнүшүнө байланыштуу болушу мүмкүн, анткени алар феррит фазасын (Cr жана Mo) турукташтырат. пассиваторлор Кычкылданган болоттордун аустениттик фазасындагы эритмелер.Бул элементтердин чуңкурга каршылыкка тийгизген таасири ферриттик фазага караганда аустениттик фазада көбүрөөк болот.Ушул себептен улам, ферриттик фаза поляризация ийри сызыгынын биринчи пассивация аймагы менен байланышкан аустениттик фазага караганда пассивациядан тезирээк өтөт.Бул элементтер ферриттик фазага салыштырмалуу аустениттик фазада алардын тереңдикке туруштук берүүсүнөн улам DSS ойдуңунун каршылыгына олуттуу таасирин тийгизет.Демек, феррит фазасынын тез пассивацияланышы аустениттик фазага караганда 81% жогору.Cl-тин эритмеси болот пленканын пассивдөө жөндөмдүүлүгүнө күчтүү терс таасирин тийгизет83.Демек, үлгүнүн пассивдөөчү пленкасынын туруктуулугу абдан төмөндөйт84.Таблицадан.6 ошондой эле E1 электрод менен ширетилген кошулмалардын коррозия потенциалы (Ecorr) E2 электрод менен ширетилген бириктирүүлөргө салыштырмалуу эритмеде бир аз туруктуу экенин көрсөтөт.Бул ошондой эле E1 жана E2 электроддорун колдонгон ширетүүлөрдүн катуулугунун төмөн маанилери менен ырасталат.4а,б, бул болоттон жасалган конструкцияда ферриттин аздыгынан (5-таблица) жана хром менен молибдендин аздыгынан (4-таблица).Бул симуляцияланган деңиз чөйрөсүндө болоттордун коррозияга туруктуулугу ширетүүчү токтун азайышы менен жогорулайт жана Cr жана Mo аз жана ферриттин аздыгы менен төмөндөйт деген тыянак чыгарууга болот.Бул билдирүү, мисалы, ширетүүчү болоттордун коррозия бүтүндүгү боюнча ширетүүчү ток сыяктуу ширетүүчү параметрлеринин таасири боюнча Salim et al.85 изилдөө менен шайкеш келет.Хлорид капиллярдык жутуу жана диффузия сыяктуу ар кандай жолдор аркылуу болоттун ичине киргенде, формадагы жана тереңдикте тегиз эмес чуңкурлар (чуңкур коррозиясы) пайда болот.механизм курчап турган (OH-) топтор жөн гана болот бетине тартылып, пассивдүү пленканы турукташтыруу жана болоттун бетине кошумча коргоону камсыз кылуу 25,86 жогорку рН чечимдерди олуттуу айырмаланат.No 1 жана № 7 үлгүлөрдүн коррозияга эң жакшы туруктуулугу, негизинен, болоттун структурасында δ-ферриттин (5-таблица) жана Кр жана Монун (4-таблица) көп сандагы болушу менен шартталган, анткени чуңкур коррозиясынын деңгээли негизинен бөлүктөрдүн аустениттик фазалык түзүлүшүндө DSS ыкмасы менен ширетилген болотто болот.Ошентип, эритмесинин химиялык курамы ширетилген кошулмалардын коррозияга каршы көрсөткүчтөрүндө чечүүчү роль ойнойт87,88.Мындан тышкары, бул изилдөөдө E1 жана C электроддорунун жардамы менен ширетилген үлгүлөр OCP ийри сызыктарынан E2 электрод менен ширетилгендерге караганда PPC ийри сызыктарынан төмөн Ecorr маанилерин көрсөткөнү байкалды (5-таблица).Демек, анод аймагы төмөнкү потенциалдан башталат.Бул өзгөрүү негизинен үлгүнүн бетинде пайда болгон пассивация катмарынын жарым-жартылай турукташуусуна жана OCP89 толук турукташтырууга жеткенге чейин пайда болгон катоддук поляризацияга байланыштуу.fig боюнча.12а жана б ар кандай ширетүүчү шарттарда эксперименталдык коррозияга учураган үлгүлөрдүн 3D оптикалык профилдик сүрөттөрүн көрсөтөт.Көрүнүп тургандай, 110 А жогорку ширетүү агымы (12б-сүрөт) менен түзүлгөн, үлгүлөрдүн дат басуу потенциалынын төмөндөшү менен көбөйөт (сүрөт). 90 A. (12а-сүрөт).Бул Mohammed90'дун ырастоосунда, хлорид кол салып, материалдын эрип кетишине алып келиши үчүн, субстрат 3,5% NaCl эритмесин тийгизип, беттик пассивация пленкасын жок кылуу үчүн үлгүнүн бетинде тайгалак тилкелер пайда болот.
4-таблицадагы SEM-EDS анализи ар бир аустениттик фазанын PREN маанилери бардык ширетүүлөрдө жана БМда ферритке караганда жогору экенин көрсөтүп турат.Феррит/аустенит тилкесинде чуңкурларды ачуунун башталышы бул аймактарда пайда болгон элементтердин бир тектүү эместигинен жана сегрегациясынан улам пассивдүү материалдык катмардын бузулушун тездетет91.Остениттик фазадан айырмаланып, бул жерде чуңкурга каршылыктын эквиваленттик (PRE) мааниси жогору, ферриттик фазада чуңкурлардын башталышы PRE маанисинин төмөндүгүнө байланыштуу (4-таблица).Аустенит фазасында аустениттин стабилизаторунун (азоттун эригичтиги) олуттуу көлөмү бар окшойт, ал бул элементтин жогорку концентрациясын жана демек, чуңкурга туруштук берет92.
fig боюнча.13-сүрөттө E1, E2 жана C ширетүүлөрүнүн критикалык тешик температурасынын ийри сызыктары көрсөтүлгөн.ASTM сынагынын жүрүшүндө чуңкурдан улам токтун тыгыздыгы 100 мкА/см2 ге чейин көбөйгөнүн эске алсак, E1 менен @110A ширетүү 27,5°C минималдуу критикалык температураны көрсөттү, андан кийин E2 @ 90A менен ширетүүдө CPT 40 көрсөткүчү көрсөтүлөт. °C, ал эми C@110A учурда эң жогорку CPT 41°C.Байкалган натыйжалар поляризациялык сыноолордун байкалган натыйжалары менен жакшы дал келет.
Дуплекстүү дат баспас болоттон жасалган ширетүүлөрдүн механикалык касиеттери жана коррозия жүрүм-туруму жаңы E1 жана E2 электроддорунун жардамы менен изилденген.SMAW процессинде колдонулган щелочтук электрод (E1) жана кислоталык электрод (E2) 1,7 мм жалпы камтуу катышы жана тиешелүүлүгүнө жараша 2,40 жана 0,40 щелочтук индекси менен флюстук курамы менен ийгиликтүү капталган.Инерттик чөйрөдө TGA колдонуу менен даярдалган агымдардын жылуулук туруктуулугу бааланган.Флюс матрицасында TiO2 (%) жогорку мазмунунун болушу, негизги флюс (E1) менен капталган электроддорго салыштырмалуу кислоталык агым (E2) менен капталган электроддор үчүн ширетүүчү жерлердин шлактарын кетирүүнү жакшыртты.эки капталган электроддор (E1 жана E2) жакшы жаа баштоо жөндөмдүүлүгүнө ээ болсо да.Ширетүү шарттары, өзгөчө жылуулук киргизүү, ширетүүчү ток жана ылдамдык, DSS 2205 ширетүүчүнүн аустенит/феррит фазасынын балансына жана ширетүүчүнүн эң сонун механикалык касиеттерине жетишүүдө маанилүү ролду ойнойт.E1 электрод менен ширетилген муундар эң сонун чыңалуу касиеттерин көрсөттү (кыюу 0,2% YS = 497 МПа жана UTS = 732 МПа), негизги флюс менен капталган электроддор кислота агымы менен капталган электроддорго салыштырмалуу жогорку негиздүүлүк индексине ээ экендигин тастыктады.Электроддор аз щелочтуулугу менен жакшы механикалык касиеттерди көрсөтөт.Жаңы каптамалуу (Е1 жана Е2) электроддордун ширетилген кошулмаларында феррит-аустениттик фазанын тең салмактуулугу жок экени көрүнүп турат, ал ширетүүнүн OES жана SEM-EDS анализинин жардамы менен аныкталган жана көлөмдүк үлүшү менен сандык түрдө аныкталган. ширетүүчү.Металлография алардын SEM изилдөөсүн тастыктады.микроструктуралар.Бул, негизинен, Cr жана Mo сыяктуу легирлөөчү элементтердин түгөнүшүнө жана ширетүү учурунда Cr2Nдин мүмкүн болушуна байланыштуу, бул EDS линиясын сканерлөө менен тастыкталат.Бул андан ары болоттун структурасында феррит жана легирлөөчү элементтердин үлүшү аз болгондуктан, E1 жана E2 электроддору менен ширетүүдө байкалган катуулуктун төмөн маанилери менен бекемделет.E1 электродду колдонгон ширетүүлөрдүн Коррозия Потенциалынын Далилдери (Ecorr) E2 электродундагы ширетүүлөргө салыштырмалуу эритме коррозиясына бир аз азыраак туруштук берген.Бул флюс аралашмасы эритмесинин курамы жок 3,5% NaCl чөйрөсүндө сыналган ширетүүлөрдө жаңы иштелип чыккан электроддордун натыйжалуулугун тастыктайт.Бул симуляцияланган деңиз чөйрөсүндөгү коррозияга туруктуулугу ширетүүчү токтун азайышы менен жогорулайт деген тыянак чыгарууга болот.Ошентип, карбиддердин жана нитриддердин чөгүшү жана андан кийин E1 жана E2 электроддорун колдонуу менен ширетилген кошулмалардын коррозияга туруктуулугунун төмөндөшү ширетүүчү токтун көбөйүшү менен түшүндүрүлөт, бул кош максаттуу болоттардан ширетилген кошулмалардын фазалык тең салмактуулугунун бузулушуна алып келди.
Сурам боюнча, бул изилдөө үчүн маалыматтар тиешелүү автор тарабынан берилет.
Smook O., Nenonen P., Hanninen H. жана Liimatainen J. өнөр жай жылуулук дарылоодо порошок металлургия ысык изостатикалык басуу менен түзүлгөн супер дуплекстүү дат баспас болоттон жасалган микроструктурасы.Металл.алма матер.транс.A 35, 2103. https://doi.org/10.1007/s11661-004-0158-9 (2004).
Kuroda T., Ikeuchi K. and Kitagawa Y. Заманбап дат баспас болотторду бириктирүүдө микроструктураны башкаруу.Өркүндөтүлгөн электромагниттик энергия үчүн жаңы материалдарды иштетүүдө, 419–422 (2005).
Smook O. Микроструктура жана заманбап порошок металлургиянын супер дуплекстүү дат баспас болоттон жасалган касиеттери.Королдук технология институту (2004)
Lotto, TR жана Babalola, P. Polarization коррозия жүрүм-туруму жана AA1070 алюминий жана кремний карбид матрицалык курамдардын микроструктуралык анализи кислота хлоридинин концентрациясында.Ынандыруучу инженер.4, 1. https://doi.org/10.1080/23311916.2017.1422229 (2017).
Bonollo F., Tiziani A. жана Ferro P. Welding жараяны, микроструктуралык өзгөртүү жана дуплекстүү жана супер дуплекстүү дат баспас болоттон жасалган акыркы касиеттери.Дуплекстүү дат баспас болоттон жасалган 141–159 (John Wiley & Sons Inc., Hoboken, 2013).
Кисасоз А., Гурел С. жана Карааслан А. Эки фазалуу коррозияга туруштук бере турган болоттордо чөкүү процессине күйдүрүү убактысынын жана муздатуу ылдамдыгынын таасири.Металл.илим.жылуулук дарылоо.57, 544. https://doi.org/10.1007/s11041-016-9919-5 (2016).
Shrikant S, Saravanan P, Govindarajan P, Sisodia S жана Ravi K. Лабораторияда мыкты механикалык жана коррозия касиеттери менен арык дуплекстүү дат баспас болоттон жасалган (LDSS) иштеп чыгуу.Өркүндөтүлгөн алма матер.сактоочу танк.794, 714 (2013).
Murkute P., Pasebani S. жана Isgor OB. Металлургиялык жана электрохимиялык касиеттери супер дуплекстүү дат баспас болоттон жасалган каптоо катмарлары порошок катмарында лазер менен эритмелөө жолу менен алынган жумшак болот субстраттарында.илим.Реп. 10, 10162. https://doi.org/10.1038/s41598-020-67249-2 (2020).
Oshima, T., Khabara, Y. жана Kuroda, K. Austenitic дат баспас болоттон никель сактап калуу аракети.ISIJ International 47, 359. https://doi.org/10.2355/isijinternational.47.359 (2007).
Oikawa W., Tsuge S. жана Gonome F. арык дуплекстүү дат баспас болоттордун жаңы сериясын иштеп чыгуу.NSSC 2120™, NSSC™ 2351. NIPPON Steel техникалык отчету № 126 (2021).