321 neoksidebla ŝtalo volvita tubo kemia komponado Mekanikaj propraĵoj kaj koroda konduto de duplex neoksidebla ŝtalo veldo kun nova elektrodo

Dankon pro vizito de Nature.com.Vi uzas retumilon kun limigita CSS-subteno.Por la plej bona sperto, ni rekomendas, ke vi uzu ĝisdatigitan retumilon (aŭ malŝaltu Kongruo-Reĝimon en Internet Explorer).Krome, por certigi daŭran subtenon, ni montras la retejon sen stiloj kaj JavaScript.
Glitiloj montrante tri artikolojn per diapozitivo.Uzu la malantaŭan kaj sekvan butonojn por moviĝi tra la lumbildoj, aŭ la butonojn de glit-regiloj ĉe la fino por moviĝi tra ĉiu lumbildo.

Neoksidebla Ŝtalo 321 Bobena Tubo Kemia Kunmetaĵo

La kemia konsisto de 321 neoksidebla ŝtala bobentubo estas kiel sekvas:
- Karbono: 0,08% maksimume
- Mangano: 2,00% maksimume
- Nikelo: 9,00% min

Neoksidebla Ŝtalo 321 Bobeno Tubo Mekanikaj Propraĵoj

Laŭ la Fabrikisto de Tuboj de Neoksidebla ŝtalo 321, la mekanikaj propraĵoj de tuboj de neoksidebla ŝtalo 321 estas tabeligitaj malsupre: Tensilo-Forto (psi) Rendimento-Forto (psi) Plilongiĝo (%)

Aplikoj & Uzoj de Neoksidebla Ŝtalo 321 Bobena Tubo

En multaj inĝenieraj aplikoj, la mekanikaj kaj korodaj propraĵoj de dupleksa neoksidebla ŝtalo (DSS) velditaj strukturoj estas la plej gravaj faktoroj.La nuna studo esploris la mekanikajn trajtojn kaj korodan reziston de dupleksaj neoksideblaj ŝtalaj veldoj en medio simulanta 3.5% NaCl uzante speciale dizajnitan novan elektrodon sen aldono de alojaj elementoj al la fluprovaĵoj.Du malsamaj specoj de fluoj kun baza indekso de 2.40 kaj 0.40 estis uzitaj sur elektrodoj E1 kaj E2 por veldi DSS-tabulojn, respektive.La termika stabileco de la fluokunmetaĵoj estis taksita uzante termogravimetran analizon.La kemia konsisto same kiel la mekanikaj kaj korodaj propraĵoj de la velditaj juntoj estis taksitaj uzante emisiospektroskopion laŭ diversaj ASTM-normoj.Rentgenfota difrakto kutimas determini la fazojn ĉeestantajn en DSS-veldoj, kaj skananta elektronon kun EDS kutimas inspekti la mikrostrukturon de veldoj.La tirstreĉo-rezisto de velditaj juntoj faritaj per E1-elektrodoj estis ene de 715-732 MPa, de E2-elektrodoj - 606-687 MPa.La velda fluo estis pliigita de 90 A ĝis 110 A, kaj ankaŭ la malmoleco estis pliigita.Velditaj juntoj kun E1-elektrodoj kovritaj per bazaj fluoj havas pli bonajn mekanikajn trajtojn.La ŝtala strukturo havas altan korodan reziston en 3.5% NaCl-medio.Ĉi tio konfirmas la funkciigon de velditaj juntoj faritaj per lastatempe evoluintaj elektrodoj.La rezultoj estas diskutitaj laŭ la malplenigo de alojaj elementoj kiel ekzemple Cr kaj Mo observita en veldoj kun kovritaj elektrodoj E1 kaj E2, kaj la liberigo de Cr2N en veldoj faritaj uzante elektrodojn E1 kaj E2.
Historie, la unua oficiala mencio de dupleksa neoksidebla ŝtalo (DSS) devenas de 1927, kiam ĝi estis uzata nur por certaj fandadoj kaj ne estis uzata en la plej multaj teknikaj aplikoj pro sia alta karbonenhavo1.Sed poste, la norma karbonenhavo estis reduktita al maksimuma valoro de 0,03%, kaj ĉi tiuj ŝtaloj fariĝis vaste uzataj en diversaj kampoj2,3.DSS estas familio de alojoj kun proksimume egalaj kvantoj de ferrito kaj aŭstenito.Esplorado montris ke la ferita fazo en DSS disponigas bonegan protekton kontraŭ klorid-induktita streĉkorodofendado (SCC), kio estis grava temo por aŭstenitaj rustorezistaj ŝtaloj (ASS) en la 20-a jarcento.Aliflanke, en iuj inĝenieristiko kaj aliaj industrioj4 postulo pri stokado kreskas kun rapideco de ĝis 20% jare.Ĉi tiu pionira ŝtalo kun dufaza aŭstenitic-ferita strukturo povas esti akirita per taŭga kompona elekto, fizika-kemia kaj termomekanika rafinado.Kompare al unufaza neoksidebla ŝtalo, DSS havas pli altan rendimentan forton kaj superan kapablon elteni SCC5, 6, 7, 8. La dupleksa strukturo donas al ĉi tiuj ŝtaloj nesuperitan forton, fortikecon kaj pliigitan korodan reziston en agresemaj medioj enhavantaj acidojn, acidajn kloridojn, marakvo kaj korodaj kemiaĵoj9.Pro la ĉiujaraj prezfluktuoj de nikela (Ni) alojoj en la ĝenerala merkato, la DSS-strukturo, precipe la malalta nikela tipo (malgrasa DSS), atingis multajn elstarajn atingojn kompare al vizaĝo centrita kuba (FCC) fero10, 11. La ĉefa problemo de ASE-dezajnoj estas en tio, ke ili estas submetitaj al diversaj severaj kondiĉoj.Sekve, diversaj inĝenieristiksekcioj kaj kompanioj provas antaŭenigi alternativajn malaltajn nikelaj (Ni) neoksideblajn ŝtalojn, kiuj funkcias same aŭ pli bone ol tradicia ASS kun taŭga veldebleco kaj estas uzataj en industriaj aplikoj kiel marakvaj varmointerŝanĝiloj kaj la kemia industrio.ujo 13 por medioj kun alta koncentriĝo de kloridoj.
En moderna teknologia progreso, veldita produktado ludas esencan rolon.Tipe, DSS-strukturaj membroj estas aligitaj per gasŝirmita arkveldado aŭ gasŝirmita arkveldado.La veldo estas ĉefe tuŝita de la konsisto de la elektrodo uzata por veldado.Veldaj elektrodoj konsistas el du partoj: metalo kaj fluo.Plej ofte, elektrodoj estas kovritaj per fluo, miksaĵo de metaloj kiuj, kiam ili malkomponiĝas, liberigas gasojn kaj formas protektan skoron por protekti la veldon kontraŭ poluado, pliigi la stabilecon de la arko kaj aldoni alojan komponanton por plibonigi la kvaliton de veldado14. .Gisfero, aluminio, rustorezista ŝtalo, milda ŝtalo, alta fortika ŝtalo, kupro, latuno, kaj bronzo estas kelkaj el la veldaj elektrodaj metaloj, dum celulozo, ferpulvoro, kaj hidrogeno estas kelkaj el la flumaterialoj uzitaj.Foje natrio, titanio kaj kalio ankaŭ estas aldonitaj al la flumiksaĵo.
Kelkaj esploristoj provis studi la efikon de elektroda agordo sur la mekanika kaj koroda integreco de velditaj ŝtalstrukturoj.Singh et al.15 esploris la efikon de flukunmetaĵo sur la plilongigo kaj tirstreĉo-rezisto de veldoj velditaj per submara arka veldado.La rezultoj montras ke CaF2 kaj NiO estas la ĉefaj determinantoj de tirstreĉo-rezisto komparite kun la ĉeesto de FeMn.Chirag et al.16 esploris SMAW-kunmetaĵojn variigante la koncentriĝon de rutilo (TiO2) en elektroda fluomiksaĵo.Oni trovis, ke la propraĵoj de mikromalmoleco pliiĝis pro pliiĝo de la procento kaj migrado de karbono kaj silicio.Kumar [17] studis la dezajnon kaj evoluon de aglomeritaj fluoj por submara arkveldado de ŝtaltukoj.Nwigbo kaj Atuanya18 esploris la uzon de kalio-riĉaj natriaj silikataj ligiloj por la produktado de arkaj veldaj fluoj kaj trovis veldojn kun alta tirstreĉo-rezisto de 430 MPa kaj akceptebla grenstrukturo.Lothongkum et al.19 uzis potentiokinetikan metodon por studi la volumenan frakcion de aŭstenito en dupleksa rustorezista ŝtalo 28Cr–7Ni–O–0.34N en aero-saturita NaCl-solvo je koncentriĝo de 3.5% wt.sub pH-kondiĉoj.kaj 27 °C.Kaj dupleksa kaj mikrodupleksa neoksidebla ŝtalo montras la saman efikon de nitrogeno sur koroda konduto.Nitrogeno ne influis la korodpotencialon aŭ indicon ĉe pH 7 kaj 10, tamen, la korodpotencialo ĉe pH 10 estis pli malalta ol ĉe pH 7. Aliflanke, ĉe ĉiuj pH-niveloj studitaj, la potencialo komencis pliiĝi kun kreskanta nitrogenenhavo. .Lacerda et al.20 studis pitting de dupleksaj neoksideblaj ŝtaloj UNS S31803 kaj UNS S32304 en 3.5% NaCl-solvo uzante ciklan potentiodinamikan polusiĝon.En 3.5 pez% solvaĵo de NaCl, signoj de pikado estis trovitaj sur la du esploritaj ŝtalaj platoj.UNS S31803-ŝtalo havas pli altan korodan potencialon (Ecorr), pikan potencialon (Epit) kaj polusiĝreziston (Rp) ol UNS S32304-ŝtalo.UNS S31803-ŝtalo havas pli altan repasivecon ol UNS S32304-ŝtalo.Laŭ studo de Jiang et al.[21], la reaktiviga pinto responda al la duobla fazo (aŭstenita kaj ferrita fazo) de dupleksa rustorezista ŝtalo inkluzivas ĝis 65% de la ferritkonsisto, kaj la ferrita reaktiviga nuna denseco pliiĝas kun pliiĝanta varmotraktadtempo.Estas konate, ke la aŭstenitaj kaj feritaj fazoj elmontras malsamajn elektrokemiajn reagojn ĉe malsamaj elektrokemiaj potencialoj21,22,23,24.Abdo et al.25 uzis potentiodinamikaj mezuradoj de polusiĝospektroskopio kaj elektrokemia impedanca spektroskopio por studi la elektrokemie induktitan korodon de laser-veldita 2205 DSS alojo en artefarita marakvo (3.5% NaCl) sub kondiĉoj de ŝanĝiĝanta acideco kaj alkaleco.Pika korodo estis observita sur la senŝirmaj surfacoj de la testitaj DSS-specimenoj.Surbaze de ĉi tiuj trovoj, estis konstatite, ke ekzistas proporcia rilato inter la pH de la dissolva medio kaj la rezisto de la filmo formita en la procezo de ŝargotransigo, kiu rekte influas la formadon de pitting kaj ĝian specifon.La celo de ĉi tiu studo estis kompreni kiel lastatempe evoluinta velda elektrodkonsisto influas la mekanikan kaj eluziĝon imunan integrecon de veldita DSS 2205 en 3.5% NaCl-medio.
La fluomineraloj (ingrediencoj) uzitaj en la elektrodaj tegformularoj estis Kalcia Karbonato (CaCO3) de Obajana Distrikto, Kogi Ŝtato, Niĝerio, Kalcia Fluorido (CaF2) de Taraba Ŝtato, Niĝerio, Silicia Dioksido (SiO2), Talka Pulvoro (Mg3Si4O10 (OH). ) )2) kaj rutilo (TiO2) estis akirita de Jos, Niĝerio, kaj kaolino (Al2(OH)4Si2O5) estis akirita de Kankara, Katsina Ŝtato, Niĝerio.Kalia silikato estas uzata kiel liganto, ĝi estas akirita el Barato.
Kiel montrite en Tabelo 1, la konsistigaj oksidoj estis sendepende pezitaj sur cifereca pesilo.Ĝi tiam estis miksita kun kalia silikata ligilo (23% laŭ pezo) en elektra miksilo (modelo: 641-048) de Indian Steel and Wire Products Ltd. (ISWP) dum 30 minutoj por akiri homogenan duonsolidan paston.La malseka miksita fluo estas premata en cilindran formon de la briketmaŝino kaj manĝita en la eltrudan kameron je premo de 80 ĝis 100 kg/cm2, kaj de la drata nutraĵĉambro estas manĝita en la 3.15mm-diametran neoksideblan dratan extruderon.La fluo estas provizita tra ajuto/ĵetkubsistemo kaj injektita en la extruder por eltrudi la elektrodojn.Priraporta faktoro de 1.70 mm estis akirita, kie la priraporta faktoro estas difinita kiel la rilatumo de la elektroddiametro al la fadenodiametro.Poste la tegitaj elektrodoj estis sekigitaj en aero dum 24 horoj kaj poste kalcinitaj en mufforno (modelo PH-248-0571/5448) je 150–250 °C\(-\) dum 2 horoj.Uzu la ekvacion por kalkuli la alkalecon de la fluo.(1) 26;
La termika stabileco de fluaj specimenoj de komponaĵoj E1 kaj E2 estis determinita per termogravimetra analizo (TGA).Provaĵo de ĉirkaŭ 25.33 mg da fluo estis ŝarĝita en la TGA por analizo.La eksperimentoj estis faritaj en inerta medio akirita per kontinua fluo de N2 kun rapideco de 60 ml/min.La specimeno estis varmigita de 30 °C ĝis 1000 °C kun varmrapideco de 10 °C/min.Sekvante la metodojn menciitajn de Wang et al.27, Xu et al.28 kaj Dagwa et al.29, termika putriĝo kaj peza perdo de la specimenoj ĉe certaj temperaturoj estis taksitaj de TGA-intrigoj.
Pretigu du 300 x 60 x 6 mm DSS-platojn por prepari por lutado.La V-kanelo estis desegnita kun 3mm radika breĉo, 2mm radika truo kaj 60° kanelo-angulo.La telero tiam estis lavita kun acetono por forigi eblajn poluaĵojn.Veldu la platojn per ŝirmita metala arka veldilo (SMAW) kun rekta kurenta elektrodo pozitiva poluseco (DCEP) uzante tegitajn elektrodojn (E1 kaj E2) kaj referenca elektrodo (C) kun diametro de 3,15 mm.Elektra Malŝarĝa Maŝinado (EDM) (Modelo: Excetek-V400) estis uzata por maŝini veldatajn ŝtalajn specimenojn por mekanika testado kaj koroda karakterizado.Tablo 2 montras la ekzemplan kodon kaj priskribon, kaj Tablo 3 montras la diversajn veldajn operaciajn parametrojn uzatajn por veldi la DSS-tabulon.Ekvacio (2) estas uzata por kalkuli la respondan varmegon.
Uzante Bruker Q8 MAGELLAN-optikan emisiospektrometron (OES) kun ondolongo de 110 ĝis 800 nm kaj SQL-datumbaza softvaro, la kemia konsisto de veldaj artikoj de elektrodoj E1, E2 kaj C, same kiel specimenoj de la baza metalo, estis determinita.uzas la interspacon inter la elektrodo kaj la metala specimeno sub testo Generas elektran energion en formo de fajrero.Specimeno de la komponantoj estas vaporigita kaj ŝprucita, sekvita de atomekscito, kiu poste elsendas specifan liniospektron31.Por kvalita analizo de la provaĵo, la fotomultiplika tubo mezuras la ĉeeston de dediĉita spektro por ĉiu elemento, same kiel la intensecon de la spektro.Tiam uzu la ekvacion por kalkuli la ekvivalentan pitting-rezistan nombron (PREN).(3) Proporcio 32 kaj la ŝtatdiagramo de WRC 1992 estas uzataj por kalkuli la ekvivalentojn de kromio kaj nikelo (Creq kaj Nieq) el la ekvacioj.(4) kaj (5) estas 33 kaj 34 respektive;
Notu, ke PREN nur konsideras la pozitivan efikon de la tri ĉefaj elementoj Cr, Mo kaj N, dum la nitrogenfaktoro x estas en la intervalo de 16-30.Tipe, x estas elektita el la listo de 16, 20 aŭ 30. En esplorado pri dupleksaj neoksideblaj ŝtaloj, meza valoro de 20 estas plej ofte uzata por kalkuli PREN35,36-valorojn.
Velditaj juntoj faritaj per malsamaj elektrodoj estis streĉaj testitaj sur universala testa maŝino (Instron 8800 UTM) kun streĉiĝorapideco de 0.5 mm/min laŭ ASTM E8-21.Tirezoforto (UTS), 0.2% tonda rendimento forto (YS), kaj plilongigo estis kalkulitaj laŭ ASTM E8-2137.
DSS 2205 veldoj estis unue muelitaj kaj poluritaj uzante malsamajn gruzgrandecojn (120, 220, 320, 400, 600, 800, 1000 kaj 1200) antaŭ malmolecanalizo.Velditaj specimenoj estis faritaj per elektrodoj E1, E2 kaj C. Malmoleco estas mezurita je dek (10) punktoj de la centro de la veldo ĝis la baza metalo kun intervalo de 1 mm.
Rentgenfota difraktometro (D8 Discover, Bruker, Germanio) agordita kun Bruker XRD Commander-softvaro por datumkolektado kaj Fe-filtrita Cu-K-α-radiado kun energio de 8.04 keV egalrilatanta al ondolongo de 1.5406 Å kaj skanofteco de 3. ° Skanada gamo (2θ) min-1 estas 38 ĝis 103° por faza analizo kun elektrodoj E1, E2 kaj C kaj BM ĉeestantaj en DSS-veldoj.La Rietveld-rafina metodo estis uzita por indeksi konsistigajn fazojn uzante la MAUD-softvaron priskribitan fare de Lutterotti39.Surbaze de ASTM E1245-03, kvanta metalografia analizo de mikroskopaj bildoj de la veldaj juntoj de elektrodoj E1, E2 kaj C estis efektivigita uzante Image J40-programaron.La rezultoj de kalkulado de la volumena frakcio de la ferrita-aŭstenitika fazo, ilia averaĝa valoro kaj devio estas donitaj en Tabelo.5. Kiel montrite en la specimena agordo en fig.6d, optika mikroskopio (OM) analizo estis farita sur PM kaj velditaj juntoj kun elektrodoj E1 kaj E2 por studi la morfologion de la specimenoj.La provaĵoj estis poluritaj kun 120, 220, 320, 400, 600, 800, 1000, 1200, 1500, kaj 2000 grajna silicikarbido (SiC) sablo.La specimenoj tiam estis elektrolite gravuritaj en 10% akva oksalacida solvaĵo ĉe ĉambra temperaturo je tensio de 5 V dum 10 s kaj metitaj sur LEICA DM 2500 M optika mikroskopo por morfologia karakterizado.Plia polurado de la specimeno estis farita per 2500-grita siliciokarbido (SiC) papero por SEM-BSE-analizo.Krome, la velditaj juntoj estis ekzamenitaj por mikrostrukturo uzante ultra-alta rezolucio kampa emisio skananta elektronmikroskopo (SEM) (FEI NOVA NANOSEM 430, Usono) ekipita per EMF.20 × 10 × 6 mm provaĵo estis muelita uzante diversajn SiC sablopaperojn intervalantajn en grandeco de 120 ĝis 2500. La provaĵoj estis elektrolite gravuritaj en 40 g da NaOH kaj 100 ml da distilita akvo ĉe tensio de 5 V dum 15 s, kaj tiam muntita sur specimeno tenilo, situanta en la SEM-kamero, por analizi specimenojn post purigado de la kamero kun nitrogeno.Elektronradio generita per varmigita volframfilamento kreas kradon sur la provaĵo por produkti bildojn ĉe diversaj pligrandigoj, kaj EMF-rezultoj estis akiritaj uzante la metodojn de Roche et al.41 kaj Mokobi 42 .
Elektrokemia potentiodinamika polusiĝmetodo laŭ ASTM G59-9743 kaj ASTM G5-1444 estis uzita por taksi la degeneran potencialon de DSS 2205-platoj velditaj per E1, E2 kaj C-elektrodoj en 3.5% NaCl-medio.Elektrokemiaj testoj estis faritaj per komputil-kontrolita Potentiostat-Galvanostat/ZRA-aparato (modelo: PC4/750, Gamry Instruments, Usono).Elektrokemia testado estis farita sur tri-elektroda testa aranĝo: DSS 2205 kiel laborelektrodo, saturita kalomelelektrodo (SCE) kiel referenca elektrodo kaj grafita bastono kiel kontraŭelektrodo.La mezuradoj estis faritaj per elektrokemia ĉelo, en kiu la areo de agado de la solvo estis la areo de la funkcia elektrodo 0,78 cm2.Mezuradoj estis faritaj inter -1.0 V ĝis +1.6 V-potencialoj sur antaŭ-stabiligita OCP (rilate al OCP) kun skana rapido de 1.0 mV/s.
Elektrokemiaj krutaj kritikaj temperaturo-testoj estis faritaj en 3.5% NaCl por taksi la pikan reziston de veldoj faritaj per elektrodoj E1, E2 kaj C.klare sur la pitting potencialo en la PB (inter la pasivaj kaj transpasivaj regionoj), kaj veldita specimenoj kun E1, E2, Elektrodoj C. Tial, CPT mezuradoj estas faritaj por precize determini la pitting potencialo de veldado konsumeblaj.CPT-testado estis farita laŭ dupleksa neoksidebla ŝtalo-veldaj raportoj45 kaj ASTM G150-1846.El ĉiu el la ŝtaloj por veldo (S-110A, E1-110A, E2-90A), specimenoj kun areo de 1 cm2 estis tranĉitaj, inkluzive de la bazo, veldo kaj HAZ-zonoj.La specimenoj estis poluritaj per sablo kaj 1 µm alumina pulvora suspensiaĵo laŭ normaj metalografiaj specimenaj preparproceduroj.Post polurado, la specimenoj estis ultrasone purigitaj en acetono dum 2 minutoj.3.5% NaCl-testsolvo estis aldonita al la CPT-testĉelo kaj la komenca temperaturo estis ĝustigita al 25 °C per termostato (Neslab RTE-111).Post atingi la komencan testtemperaturon de 25 °C, la Ar-gaso estis blovita dum 15 minutoj, tiam la specimenoj estis metitaj en la ĉelon, kaj la OCF estis mezurita dum 15 minutoj.La specimeno tiam estis polarigita per aplikado de tensio de 0.3 V ĉe komenca temperaturo de 25 °C, kaj la fluo estis mezurita dum 10 min45.Komencu varmigi la solvon je rapideco de 1 °C/min ĝis 50 °C.Dum la hejtado de la testa solvo, la temperatursensilo estas uzata por kontinue monitori la temperaturon de la solvo kaj stoki tempon kaj temperaturdatenojn, kaj la potentiostato/galvanostato estas uzata por mezuri la fluon.Grafitelektrodo estis utiligita kiel la kontraŭelektrodo, kaj ĉiuj potencialoj estis mezuritaj relative al la Ag/AgCl-referencelektrodo.Argonpurigo estis farita dum la testo.
Sur fig.1 montras la konsiston (en pezprocento) de la fluaj komponantoj F1 kaj F2 uzataj por la produktado de alkalaj (E1) kaj acidaj (E2) elektrodoj, respektive.La fluo-bazec-indekso estas uzata por antaŭdiri la mekanikajn kaj metalurgiajn trajtojn de velditaj juntoj.F1 estas la komponento de la fluo uzata por kovri la E1-elektrodojn, kiu nomiĝas alkala fluo ĉar ĝia baza indekso estas > 1.2 (t.e. 2.40), kaj F2 estas la fluo uzata por kovri la E2-elektrodojn, nomatan acida fluo pro sia bazeco. indekso < 0,9 (t.e. 2,40).0,40).Estas klare ke elektrodoj kovritaj per bazaj fluoj en la plej multaj kazoj havas pli bonajn mekanikajn trajtojn ol elektrodoj kovritaj per acidaj fluoj.Tiu karakterizaĵo estas funkcio de la domineco de la baza oksido en la fluo-kunmetsistemo por elektrodo E1.Male, la forigo de skorio (disigebleco) kaj malalta ŝprucaĵo observitaj en juntoj velditaj per E2-elektrodoj estas karakterizaj de elektrodoj kun acida flua tegaĵo kun alta enhavo de rutilo.Ĉi tiu observado kongruas kun la trovoj de Gill47, ke la efiko de rutila enhavo sur la forigebleco de skorio kaj la malalta ŝprucaĵo de acidaj fluo-tegitaj elektrodoj kontribuas al rapida frostigado de skorio.Kaolino en la flusistemo uzita por tegi elektrodojn E1 kaj E2 estis utiligita kiel lubrikaĵo, kaj talka pulvoro plibonigis la eltrudeblecon de la elektrodoj.Kaliaj silikataj ligiloj en flusistemoj kontribuas al pli bona arka ekbruligo kaj agado-stabileco, kaj, aldone al siaj gluaj trajtoj, plibonigas skorigan apartigon en velditaj produktoj.Ĉar CaCO3 estas netrompilo (skoriorompilo) en la fluo kaj tendencas generi multe da fumo dum veldado pro termika putriĝo en CaO kaj ĉirkaŭ 44% CO2, TiO2 (kiel reta konstruanto / skorio-formanto) helpas redukti la kvanton. de fumo dum veldado.veldo kaj tiel plibonigi skorio forprenebla kiel sugestita de Jing et al.48.Fluora Fluo (CaF2) estas kemie agresema fluo, kiu plibonigas lutpurecon.Jastrzębska et al.49 raportis la efikon de la fluorkonsisto de ĉi tiu flua komponado sur veldpurecpropraĵoj.Tipe, fluo estas aldonita al la veldareo por plibonigi arkstabilecon, aldoni alojajn elementojn, konstrui skoron, pliigi produktivecon kaj plibonigi la kvaliton de la velda naĝejo 50.
La TGA-DTG-kurboj montritaj en Fig.2a kaj 2b montras tri-ŝtupan malplipeziĝon dum varmigado en la temperaturo de 30-1000 °C en nitrogena atmosfero.La rezultoj en Figuroj 2a kaj b montras ke por bazaj kaj acidaj fluprovaĵoj, la TGA-kurbo falas rekte malsupren ĝis ĝi finfine iĝas paralela al la temperaturakso, proksimume 866.49 °C kaj 849.10 °C respektive.Pezoperdo de 1.30% kaj 0.81% komence de la TGA-kurboj en Fig. 2a kaj 2b estas pro humideco sorbita de la fluaj komponantoj, same kiel vaporiĝo kaj malhidratiĝo de surfaca humideco.La ĉefaj malkomponaĵoj de specimenoj de la ĉefa fluo ĉe la dua kaj tria stadioj en fig.2a okazis en la temperaturoj 619.45°C–766.36°C kaj 766.36°C–866.49°C, kaj la procento de ilia malplipeziĝo estis 2.84 kaj 9.48%., respektive.Dum por la acidaj fluaj specimenoj en Fig. 7b, kiuj estis en la temperaturoj de 665.23°C–745.37°C kaj 745.37°C–849.10°C, ilia procenta malplipeziĝo estis 0.81 kaj 6.73%, respektive, kio estis atribuita al termika putriĝo.Ĉar la flukomponentoj estas neorganikaj, la volatiloj estas limigitaj al la flumiksaĵo.Tial redukto kaj oksigenado estas teruraj.Ĉi tio kongruas kun la rezultoj de Balogun et al.51, Kamli et al.52 kaj Adeleke et al.53.La sumo de la masoperdo de la fluprovaĵo observita en fig.2a kaj 2b estas 13.26% kaj 8.43%, respektive.Malpli amasperdo de fluprovaĵoj en fig.2b ŝuldiĝas al la altaj frostopunktoj de TiO2 kaj SiO2 (1843 kaj 1710 °C respektive) kiel la ĉefaj oksidoj kiuj konsistigas la fluomiksaĵon54,55, dum TiO2 kaj SiO2 havas pli malaltajn frostopunktojn.frostopunkto Primara oksido: CaCO3 (825 °C) en la fluprovaĵo en fig.2a56.Ĉi tiuj ŝanĝoj en la frostopunkto de primaraj oksidoj en fluaj miksaĵoj estas bone raportitaj de Shi et al.54, Ringdalen et al.55 kaj Du et al.56.Observante kontinuan pezan perdon en Fig. 2a kaj 2b, oni povas konkludi, ke la fluaj specimenoj uzataj en la elektrodaj tegaĵoj de E1 kaj E2 spertas unupaŝan putriĝon, kiel sugestite de Brown57.La temperaturintervalo de la procezo povas esti vidita de la derivaj kurboj (wt%) en fig.2a kaj b.Ĉar la TGA-kurbo ne povas precize priskribi la specifan temperaturon ĉe kiu la flusistemo spertas fazŝanĝon kaj kristaliĝon, la TGA-derivaĵo kutimas determini la precizan temperaturvaloron de ĉiu fenomeno (fazŝanĝo) kiel endoterma pinto por prepari la fluosistemon.
TGA-DTG-kurboj montrantaj termikan putriĝon de (a) alkala fluo por E1-elektroda tegaĵo kaj (b) acida fluo por E2-elektroda tegaĵo.
Tabelo 4 montras la rezultojn de spektrofotometria analizo kaj SEM-EDS-analizo de DSS 2205 baza metalo kaj veldoj faritaj per elektrodoj E1, E2 kaj C.E1 kaj E2 montris, ke la enhavo de kromo (Cr) malpliiĝis akre al 18,94 kaj 17,04%, kaj la enhavo de molibdeno (Mo) estis 0,06 kaj 0,08%, respektive.la valoroj de veldoj kun elektrodoj E1 kaj E2 estas pli malaltaj.Ĉi tio iomete kongruas kun la kalkulita PREN-valoro por la ferita-aŭstenita fazo de la analizo de SEM-EDS.Sekve, oni povas vidi, ke pikado komenciĝas ĉe la etapo kun malaltaj PREN-valoroj (veldoj de E1 kaj E2), esence kiel priskribite en Tabelo 4. Ĉi tio estas indika pri malplenigo kaj ebla hasto de la alojo en la veldo.Poste, la redukto de la enhavo de Cr kaj Mo alojaj elementoj en veldoj produktitaj per elektrodoj E1 kaj E2 kaj iliaj malaltaj ekvivalentaj valoroj (PREN) estas montritaj en Tabelo 4, kio kreas problemon por konservi reziston en agresemaj medioj, precipe. en kloridaj medioj.- enhavanta medion.La relative alta nikela (Ni) enhavo de 11,14% kaj la alleblas limo de manganenhavo en la velditaj juntoj de la elektrodoj E1 kaj E2 eble havis pozitivan efikon sur la mekanikaj propraĵoj de veldoj uzataj en kondiĉoj simulante maran akvon (Fig. 3). ).estis faritaj uzante la laboron de Yuan kaj Oy58 kaj Jing et al.48 sur la efiko de alta nikelo kaj mangano-komponaĵoj sur plibonigado de la mekanikaj propraĵoj de DSS-velditaj strukturoj sub severaj operaciaj kondiĉoj.
Streĉaj testrezultoj por (a) UTS kaj 0.2% sag YS kaj (b) unuforma kaj plena plilongiĝo kaj iliaj normaj devioj.
La forttrajtoj de la bazmaterialo (BM) kaj velditaj juntoj faritaj de la evoluintaj elektrodoj (E1 kaj E2) kaj komerce havebla elektrodo (C) estis taksitaj ĉe du malsamaj veldaj fluoj de 90 A kaj 110 A. 3 (a) kaj (b) montri UTS, YS kun 0.2% ofseto, kune kun iliaj plilongiĝo kaj norma devio datumoj.La UTS kaj YS kompensas rezultojn de 0.2% akiritaj de Figoj.3a montras la optimumajn valorojn por specimeno n-ro.1 (BM), specimeno n-ro.3 (veldo E1), specimeno n-ro.5 (veldo E2) kaj specimeno n-ro.6 (veldoj kun C) estas 878 kaj 616 MPa, 732 kaj 497 MPa, 687 kaj 461 MPa kaj 769 kaj 549 MPa, respektive, kaj iliaj respektivaj normaj devioj.El fig.110 A) estas specimenoj numeritaj 1, 2, 3, 6 kaj 7, respektive, kun minimumaj rekomenditaj tirstreĉaj trajtoj pli ol 450 MPa en tirstreĉo kaj 620 MPa en streĉtesto proponita fare de Grocki32.La plilongigo de veldaj specimenoj kun elektrodoj E1, E2 kaj C, reprezentitaj de specimenoj n-ro 2, n-ro 3, n-ro 4, n-ro 5, n-ro 6 kaj n-ro 7, ĉe veldaj fluoj de 90 A kaj 110 A, respektive, reflektas plastikecon kaj honestecon.rilato al bazaj metaloj.La pli malalta plilongiĝo estis klarigita per eblaj veldaj difektoj aŭ la konsisto de la elektrodfluo (Fig. 3b).Oni povas konkludi, ke BM dupleksa neoksidebla ŝtalo kaj velditaj juntoj kun E1, E2 kaj C-elektrodoj ĝenerale havas signife pli altajn streĉajn propraĵojn pro ilia relative alta nikela enhavo (Tablo 4), sed ĉi tiu posedaĵo estis observita en velditaj juntoj.Malpli efika E2 estas akirita de la acida konsisto de la fluo.Gunn59 pruvis la efikon de nikelaj alojoj pri plibonigado de la mekanikaj trajtoj de velditaj juntoj kaj kontrolado de fazekvilibro kaj elementdistribuo.Tio denove konfirmas la fakton ke elektrodoj faritaj el bazaj flukunmetaĵoj havas pli bonajn mekanikajn trajtojn ol elektrodoj faritaj el acidaj fluaj miksaĵoj, kiel sugestite fare de Bang et al.60.Tiel, signifa kontribuo estis farita al la ekzistanta scio pri la trajtoj de la veldita junto de la nova kovrita elektrodo (E1) kun bonaj tirstreĉaj trajtoj.
Sur fig.Figuroj 4a kaj 4b montras la Vickers mikromalmoleco-karakterizaĵojn de eksperimentaj specimenoj de velditaj juntoj de elektrodoj E1, E2 kaj C. 4a montras la malmolecrezultojn akiritajn de unu direkto de la specimeno (de WZ ĝis BM), kaj en fig.4b montras la malmolecrezultojn akiritajn ambaŭflanke de la specimeno.La malmolecaj valoroj akiritaj dum veldado de specimenoj n-ro 2, 3, 4 kaj 5, kiuj estas velditaj artikoj kun elektrodoj E1 kaj E2, povas esti pro la maldelikata strukturo dum solidiĝo en veldaj cikloj.Akra pliiĝo en malmoleco estis observita kaj en la malgrajna HAZ kaj en la fajngrajna HAZ de ĉiuj specimenoj n-ro 2-7 (vidu specimenkodojn en Tabelo 2), kiuj povas esti klarigitaj per ebla ŝanĝo en la mikrostrukturo de la veldo kiel rezulto de kromo-veldaj specimenoj estas riĉaj je emisioj (Cr23C6).Kompare kun aliaj veldaj specimenoj 2, 3, 4 kaj 5, la malmolecaj valoroj de la soldaj juntoj de specimenoj n-ro 6 kaj 7 en Figoj.4a kaj 4b supre (Tabelo 2).Laŭ Mohammed et al.61 kaj Nowacki kaj Lukoje62, tio povas ŝuldiĝi al la alta ferita δ-valoro kaj induktitaj restaj streĉoj en la veldo, same kiel malplenigo de alojaj elementoj kiel ekzemple Mo kaj Cr en la veldo.La malmolecaj valoroj de ĉiuj konsiderataj eksperimentaj specimenoj en la areo de BM ŝajnas esti konsekvencaj.La tendenco en la rezultoj de malmoleca analizo de velditaj specimenoj kongruas kun la konkludoj de aliaj esploristoj61,63,64.
Malmolecaj valoroj de velditaj juntoj de DSS-specimenoj (a) duonsekcio de velditaj specimenoj kaj (b) plena sekcio de velditaj juntoj.
La diversaj fazoj ĉeestantaj en la veldita DSS 2205 kun E1, E2 kaj C elektrodoj estis akiritaj kaj la XRD-spektroj por la difrakta angulo 2\(\theta\) estas montritaj en Fig. 5. Pintoj de aŭstenito (\(\gamma\) ) kaj feritaj (\(\alpha\)) fazoj estis identigitaj laŭ difrakto anguloj de 43° kaj 44°, decide konfirmante ke la veldkonsisto estas dufaza 65 rustorezista ŝtalo.ke DSS BM montras nur aŭstenitajn (\(\gamma\)) kaj feritan (\(\alpha\)) fazojn, konfirmante la mikrostrukturajn rezultojn prezentitajn en Figuroj 1 kaj 2. 6c, 7c kaj 9c.La ferita (\(\alpha\)) fazo observita kun DSS BM kaj la alta pinto en la veldo al elektrodo C estas indika de sia korodrezisto, ĉar tiu fazo celas pliigi la korodreziston de la ŝtalo, kiel Davison kaj Redmond66 havas. deklaris, la ĉeesto de feritaj stabiligaj elementoj, kiel ekzemple Cr kaj Mo, efike stabiligas la pasivan filmon de la materialo en klorid-enhavantaj medioj.Tabelo 5 montras la ferit-aŭstenitan fazon per kvanta metalografio.La proporcio de la volumena frakcio de la ferit-aŭstenitika fazo en la velditaj juntoj de la elektrodo C estas atingita proksimume (≈1:1).La malalta ferrita (\(\alpha\)) faza konsisto de veldoj uzantaj E1 kaj E2-elektrodojn en la volumenofrakciaj rezultoj (Tabelo 5) indikas eblan sentemon al koroda medio, kiu estis konfirmita per elektrokemia analizo.konfirmita (Fig. 10a,b)), ĉar la ferrita fazo provizas altan forton kaj protekton kontraŭ klorid-induktita streĉa korodo krakado.Ĉi tio estas plue konfirmita de la malaltaj malmolecaj valoroj observitaj en la veldoj de elektrodoj E1 kaj E2 en fig.4a,b, kiuj estas kaŭzitaj de la malalta proporcio de ferito en la ŝtala strukturo (Tabelo 5).La ĉeesto de malekvilibraj aŭstenitaj (\(\gamma\)) kaj feritaj (\(\alpha\)) fazoj en velditaj juntoj uzantaj E2-elektrodojn indikas la faktan vundeblecon de ŝtalo al unuforma korodatako.Male, la XPA-spektroj de dufazaj ŝtaloj de velditaj juntoj kun elektrodoj E1 kaj C, kune kun la rezultoj de BM, kutime indikas la ĉeeston de aŭstenitaj kaj feritaj stabiligaj elementoj, kio faras la materialon utila en konstruado kaj la petrolkemia industrio. , ĉar argumentis Jimenez et al.65;Davidson & Redmond66;Shamant kaj aliaj67.
Optikaj mikrografioj de velditaj juntoj de E1-elektrodoj kun malsamaj veldaj geometrioj: (a) HAZ montranta la fuziolinion, (b) HAZ montrantan la fuziolinion ĉe pli alta pligrandigo, (c) BM por la ferita-aŭstenita fazo, (d) veldgeometrio , (e) Montras la transirzonon proksime, (f) HAZ montras la feritan-aŭstenitan fazon ĉe pli alta pligrandigo, (g) Weld-zono montras la feritan-aŭstenitan fazon Tirfazo.
Optikaj mikrografioj de E2-elektrodo veldas ĉe diversaj veldogeometrioj: (a) HAZ montranta la fuziolinion, (b) HAZ montranta la fuziolinion ĉe pli alta pligrandigo, (c) BM por la ferita-aŭstenita groca fazo, (d) velda geometrio, (e) ) montranta la transirzonon en la najbareco, (f) HAZ montranta la feritan-aŭstenitan fazon ĉe pli alta pligrandigo, (g) veldan zonon montrantan la feritan-aŭstenitan fazon.
Figuroj 6a-c kaj, ekzemple, montras la metalografian strukturon de DSS-juntoj velditaj per E1-elektrodo ĉe diversaj veldaj geometrioj (Figuro 6d), indikante kie la optikaj mikrografioj estis prenitaj ĉe malsamaj pligrandigoj.Sur fig.6a, b, f - transirzonoj de velditaj juntoj, montrante la fazan ekvilibran strukturon de ferrito-aŭstenito.Figuroj 7a-c kaj ekzemple ankaŭ montras la OM de DSS-junto veldita per E2-elektrodo ĉe diversaj veldaj geometrioj (Figuro 7d), reprezentante la OM-analizpunktojn ĉe malsamaj pligrandigoj.Sur fig.7a,b,f montras la transirzonon de veldita junto en ferita-aŭstenita ekvilibro.OM en la velda zono (WZ) estas montrita en fig.1 kaj fig.2. Veldoj por elektrodoj E1 kaj E2 6g kaj 7g, respektive.OM sur BM estas montrita en Figuroj 1 kaj 2. En fig.6c, e kaj 7c, e montras la kazon de velditaj juntoj kun elektrodoj E1 kaj E2, respektive.La hela areo estas la aŭstenita fazo kaj la malhela nigra areo estas la ferita fazo.Fazekvilibroj en la varmo-trafita zono (HAZ) proksime de la fuziolinio indikis la formadon de Cr2N-precipitaĵoj, kiel montrite en la SEM-BSE-mikrografoj en Figoj.8a,b kaj konfirmita en fig.9a,b.La ĉeesto de Cr2N observita en la ferrita fazo de la provaĵoj en Fig.8a,b kaj konfirmita per SEM-EMF-punkta analizo kaj EMF-liniaj diagramoj de velditaj partoj (Fig. 9a-b), estas pro la pli alta velda varmotemperaturo.Cirkulado akcelas la enkondukon de kromo kaj nitrogeno, ĉar alta temperaturo en la veldo pliigas la difuzkoeficienton de nitrogeno.Tiuj rezultoj subtenas studojn de Ramirez et al.68 kaj Herenyu et al.69 montrante ke, sendepende de nitrogenenhavo, Cr2N estas kutime deponita sur feritaj grajnoj, grenlimoj, kaj α/\(\gamma\) limoj, kiel ankaŭ sugestite de aliaj esploristoj.70.71.
(a) punkto SEM-EMF-analizo (1, 2 kaj 3) de veldita junto kun E2;
La surfacmorfologio de reprezentaj provaĵoj kaj iliaj ekvivalentaj EMFoj estas montritaj en Figoj.10a–c.Sur fig.Figuroj 10a kaj 10b montras SEM-mikrografojn kaj iliajn EMF-spektrojn de velditaj juntoj uzante elektrodojn E1 kaj E2 en la velda zono, respektive, kaj en fig.10c montras SEM-mikrografojn kaj EMF-spektrojn de OM enhavantaj aŭstenitan (\(\gamma\)) kaj feritan (\(\alpha\)) fazojn sen iuj precipitaĵoj.Kiel montrite en la EDS-spektro en Fig. 10a, la procento de Cr (21.69 wt.%) kaj Mo (2.65 wt.%) kompare al 6.25 wt.% Ni donas senton de la responda ekvilibro de la ferrit-aŭstenitic fazo.Mikrostrukturo kun alta redukto en la enhavo de kromo (15,97 pez%) kaj molibdeno (1,06 pez%) kompare kun alta enhavo de nikelo (10,08 pez%) en la mikrostrukturo de la veldita junto de elektrodo E2, montrita en fig.1. Komparu.EMF-spektro 10b.La acikla formo kun pli fajngrajna aŭstenita strukturo vidita en la WZ montrita en fig.10b konfirmas la eblan malplenigon de la feritizaj elementoj (Cr kaj Mo) en la veldo kaj la precipitaĵo de kroma nitruro (Cr2N) - la aŭstenita fazo.La distribuado de precipitaj partikloj laŭ la limoj de la aŭstenitaj (\(\gamma\)) kaj feritaj (\(\alpha\)) fazoj de DSS-veldaj juntoj konfirmas ĉi tiun deklaron72,73,74.Ĉi tio ankaŭ rezultigas sian malbonan korodan agadon, ĉar Cr estas konsiderita kiel la ĉefa elemento por formi pasivan filmon, kiu plibonigas la lokan korodan reziston de ŝtalo59,75 kiel montrite en Fig. 10b.Oni povas vidi, ke la BM en la SEM-mikrografo en Fig. 10c montras fortan grenan rafinadon ĉar ĝiaj EDS-spektrorezultoj montras Cr (23,32 pez%), Mo (3,33 pez%) kaj Ni (6,32 pez%).%) bonaj kemiaj ecoj.%) kiel grava alojelemento por kontrolado de la ekvilibra mikrostrukturo de la ferit-aŭstenita fazo de la DSS76-strukturo.La rezultoj de la kompona EMF-spektroskopa analizo de la velditaj juntoj de la elektrodo E1 pravigas ĝian uzon en konstruo kaj iomete agresemaj medioj, ĉar la aŭstenitformiloj kaj feritaj stabiligiloj en la mikrostrukturo konformas al la DSS AISI 220541.72-normo por velditaj juntoj, 77.
SEM-mikrografoj de velditaj juntoj, kie () elektrodo E1 de la velda zono havas EMF-spektron, (b) elektrodo E2 de la velda zono havas EMF-spektron, (c) OM havas EMF-spektron.
En praktiko, estis observite ke DSS-veldoj solidiĝas en plene ferita (F-reĝimo) reĝimo, kun aŭstenitkernoj nukleantaj sub la ferrita solvustemperaturo, kiu estas plejparte dependa de la kromo al nikela ekvivalenta rilatumo (Creq/Nieq) (> 1.95 konsistigas reĝimon F) Kelkaj esploristoj rimarkis ĉi tiun efikon de ŝtalo pro la forta disvastigkapablo de Cr kaj Mo kiel ferrit-formaj elementoj en la ferrita fazo8078,79.Estas klare, ke DSS 2205 BM enhavas altan kvanton de Cr kaj Mo (montrante pli altan Creq), sed havas pli malaltan Ni-enhavon ol la veldo kun E1, E2 kaj C-elektrodoj, kiu kontribuas al pli alta Creq/Nieq-proporcio.Ĉi tio ankaŭ estas evidenta en la nuna studo, kiel montrite en Tabelo 4, kie la Creq/Nieq-proporcio estis determinita por DSS 2205 BM super 1.95.Videblas, ke veldoj kun elektrodoj E1, E2 kaj C malmoliĝas en aŭstenita-ferita reĝimo (AF-reĝimo), aŭstenita-reĝimo (A-reĝimo) kaj ferita-aŭstenita reĝimo, respektive, pro la pli alta enhavo de groca reĝimo (FA-reĝimo) .), kiel montrite en Tabelo 4, la enhavo de Ni, Cr kaj Mo en la veldo estas malpli, indikante ke la Creq/Nieq-proporcio estas pli malalta ol tiu de BM.La primara ferrito en la elektrodoveldoj de E2 havis vermikulan ferritmorfologion kaj la determinita Creq/Nieq-proporcio estis 1.20 kiel priskribite en Tabelo 4.
Sur fig.11a montras Open Circuit Potential (OCP) kontraŭ tempo por AISI DSS 2205 ŝtalstrukturo en 3.5% NaCl-solvo.Povas esti vidite ke la ORP-kurbo ŝanĝiĝas al pli pozitiva potencialo, indikante la aspekton de pasiva filmo sur la surfaco de la metalprovaĵo, falo en potencialo indikas ĝeneraligitan korodon, kaj preskaŭ konstanta potencialo dum tempo indikas la formadon de pasiva filmo laŭlonge de la tempo., La surfaco de la provaĵo estas stabila kaj havas Sticky 77. La kurboj prezentas la eksperimentajn substratojn sub stabilaj kondiĉoj por ĉiuj provaĵoj en elektrolito enhavanta 3.5% NaCl-solvon, kun la escepto de specimeno 7 (veldjunto kun C-elektrodo), kiu montras malmulte da malstabileco.Ĉi tiu malstabileco povas esti komparita kun la ĉeesto de kloridjonoj (Cl-) en solvaĵo, kiuj povas multe akceli la korodreagon, tiel pliigante la gradon de korodo.Observoj dum OCP-skanado sen aplikata potencialo montris ke Cl en la reago povas influi la reziston kaj termodinamikan stabilecon de la provaĵoj en agresemaj medioj.Ma et al.81 kaj Lotho et al.5 konfirmis la aserton ke Cl- ludas rolon en akcelado de la degenero de pasivaj filmoj sur substratoj, tiel kontribuante al plia eluziĝo.
Elektrokemia analizo de la studitaj provaĵoj: (a) evoluo de la RSD depende de tempo kaj (b) potenciodinamika polusiĝo de la provaĵoj en 3.5% NaCl-solvo.
Sur fig.11b prezentas komparan analizon de la potenciodinamikaj polarizaj kurboj (PPC) de velditaj juntoj de elektrodoj E1, E2 kaj C sub la influo de 3.5% NaCl-solvo.Velditaj BM-provaĵoj en PPC kaj 3.5% NaCl-solvo montris pasivan konduton.Tabelo 5 montras la elektrokemiajn analizajn parametrojn de la specimenoj akiritaj de la PPC-kurboj, kiel ekzemple Ecorr (koroda potencialo) kaj Epit (pitting koroda potencialo) kaj iliaj rilataj devioj.Kompare kun aliaj specimenoj n-ro 2 kaj n-ro 5, velditaj per elektrodoj E1 kaj E2, specimenoj n-ro 1 kaj n-ro 7 (BM kaj velditaj juntoj per elektrodo C) montris altan potencialon por truado de korodo en NaCl-solvo (Fig. 11b). ).La pli altaj pasivaj propraĵoj de la unua kompare kun ĉi-lasta ŝuldiĝas al la ekvilibro de la mikrostruktura kunmetaĵo de la ŝtalo (aŭstenitaj kaj feritaj fazoj) kaj la koncentriĝo de alojaj elementoj.Pro la ĉeesto de feritaj kaj aŭstenitaj fazoj en la mikrostrukturo, Resendea et al.82 apogis la pasivan konduton de DSS en agresema amaskomunikilaro.La malalta rendimento de specimenoj velditaj per E1 kaj E2-elektrodoj povas esti asociita kun malplenigo de la ĉefaj alojelementoj, kiel ekzemple Cr kaj Mo, en la velda zono (WZ), ĉar ili stabiligas la feritan fazon (Cr kaj Mo), funkcias kiel pasivatoroj Alojoj en la aŭstenita fazo de oksiditaj ŝtaloj.La efiko de ĉi tiuj elementoj sur pika rezisto estas pli granda en la aŭstenita fazo ol en la ferita fazo.Tial, la ferita fazo spertas pasivigon pli rapide ol la aŭstenita fazo asociita kun la unua pasivigregiono de la polusiĝkurbo.Tiuj elementoj havas signifan efikon al DSS-interbatadrezisto pro sia pli alta interbatadrezisto en la aŭstenita fazo komparite kun la ferita fazo.Tial, la rapida pasivigo de la feritfazo estas 81% pli alta ol tiu de la aŭstenita fazo.Kvankam Cl- en solvaĵo havas fortan negativan efikon sur la pasiva kapableco de la ŝtala filmo83.Sekve, la stabileco de la pasiva filmo de la specimeno multe malpliiĝos84.De Tablo.6 ankaŭ montras, ke la koroda potencialo (Ecorr) de velditaj juntoj kun E1-elektrodo estas iom malpli stabila en solvaĵo kompare al velditaj juntoj kun E2-elektrodo.Ĉi tio ankaŭ estas konfirmita de la malaltaj valoroj de la malmoleco de veldoj uzante elektrodojn E1 kaj E2 en fig.4a,b, kiu estas pro la malalta enhavo de ferito (Tablo 5) kaj la malalta enhavo de kromo kaj molibdeno (Tablo 4) en la ŝtala strukturo farita el.Oni povas konkludi, ke la korodrezisto de ŝtaloj en la ŝajniga mara medio pliiĝas kun malkreskanta velda fluo kaj malpliiĝas kun malalta Cr kaj Mo enhavo kaj malalta ferrita enhavo.Ĉi tiu deklaro kongruas kun studo de Salim et al.85 pri la efiko de veldaj parametroj kiel velda fluo sur la koroda integreco de veldaj ŝtaloj.Ĉar klorido penetras la ŝtalon tra diversaj rimedoj kiel ekzemple kapilara sorbado kaj difuzo, fosaĵoj (fosaĵkorodo) de neegala formo kaj profundo estas formitaj.La mekanismo estas signife malsama en pli altaj pH-solvoj kie la ĉirkaŭaj (OH-) grupoj estas simple altiritaj al la ŝtala surfaco, stabiligante la pasivan filmon kaj provizante kroman protekton al la ŝtala surfaco25,86.La plej bona koroda rezisto de specimenoj n-ro 1 kaj n-ro 7 estas ĉefe pro la ĉeesto en la ŝtala strukturo de granda kvanto de δ-ferito (Tablo 5) kaj granda kvanto de Cr kaj Mo (Tablo 4), ekde la nivelo de picking korodo ĉeestas ĉefe en ŝtalo, veldita per la DSS-metodo, en la aŭstenitic-faza strukturo de la partoj.Tiel, la kemia komponado de la alojo ludas decidan rolon en la koroda agado de la veldita junto87,88.Krome, oni observis, ke la specimenoj velditaj per la elektrodoj E1 kaj C en ĉi tiu studo montris pli malaltajn Ecorr-valorojn de la PPC-kurboj ol tiuj velditaj per la E2-elektrodo de la OCP-kurboj (Tablo 5).Tial, la anodregiono komenciĝas ĉe pli malalta potencialo.Ĉi tiu ŝanĝo estas ĉefe pro la parta stabiligo de la pasiva tavolo formita sur la surfaco de la specimeno kaj la katoda polusiĝo kiu okazas antaŭ ol plena stabiligo de OCP89 estas atingita.Sur fig.12a kaj b montras 3D optikajn profilbildojn de eksperimente koroditaj specimenoj sub diversaj veldaj kondiĉoj.Videblas, ke la krudkorodgrandeco de la specimenoj pliiĝas kun la pli malalta pitting korodpotencialo kreita de la alta velda fluo de 110 A (Fig. 12b), komparebla al la pitting korodgrandeco akirita por veldoj kun pli malalta velda nuna proporcio de 90 A. (Fig. 12a).Tio konfirmas la aserton de Mohammed90 ke glitbendoj estas formitaj sur la surfaco de la provaĵo por detrui la surfacan pasivadfilmon eksponante la substraton al 3.5% NaCl-solvo tiel ke la klorido komencas ataki, igante la materialon dissolviĝi.
La SEM-EDS-analizo en Tabelo 4 montras, ke la PREN-valoroj de ĉiu aŭstenita fazo estas pli altaj ol tiuj de ferito en ĉiuj veldoj kaj BM.La iniciato de pikado ĉe la ferita/aŭstenita interfaco akcelas la detruon de la pasiva materiala tavolo pro la malhomogeneco kaj apartigo de elementoj okazantaj en ĉi tiuj areoj91.Male al la aŭstenita fazo, kie la ekvivalenta rezisto-ekvivalento (PRE) estas pli alta, interbatiga inico en la ferita fazo ŝuldiĝas al la pli malalta PRE-valoro (Tabelo 4).La aŭstenita fazo ŝajnas enhavi signifan kvanton da aŭstenita stabiligilo (nitrogena solvebleco), kiu disponigas pli altan koncentriĝon de ĉi tiu elemento kaj, do, pli altan reziston al pikado92.
Sur fig.Figuro 13 montras kritikajn pitting-temperaturajn kurbojn por E1, E2, kaj C-veldoj.Konsiderante ke la nuna denseco pliiĝis al 100 µA/cm2 pro truado dum la ASTM-testo, estas klare ke la @110A-veldo kun E1 montris minimuman pikan kritikan temperaturon de 27.5°C sekvita de E2 @ 90A-lutado montras CPT de 40. °C, kaj en la kazo de C@110A la plej alta CPT estas 41°C.La observitaj rezultoj estas en bona akordo kun la observitaj rezultoj de polusiĝtestoj.
La mekanikaj trajtoj kaj koroda konduto de dupleksaj neoksideblaj ŝtalaj veldoj estis esploritaj uzante la novajn elektrodojn E1 kaj E2.La alkala elektrodo (E1) kaj la acida elektrodo (E2) uzataj en la SMAW-procezo estis sukcese kovritaj per fluokunmetaĵo kun totala priraporta proporcio de 1.7 mm kaj alkala indekso de 2.40 kaj 0.40, respektive.La termika stabileco de fluoj preparitaj uzante TGA en inerta medio estis taksita.La ĉeesto de alta enhavo de TiO2 (%) en la flumatrico plibonigis la forigon de skorio de veldaĵoj por elektrodoj kovritaj per acida fluo (E2) kompare kun elektrodoj kovritaj per baza fluo (E1).Kvankam la du tegitaj elektrodoj (E1 kaj E2) havas bonan arkan startkapablon.Veldaj kondiĉoj, precipe varmega enigo, velda fluo kaj rapideco, ludas kritikan rolon por atingi la aŭstenitan/feritan fazekvilibron de DSS 2205-veldoj kaj la bonegajn mekanikajn ecojn de la veldo.La juntoj velditaj per la E1-elektrodo montris bonegajn streĉajn trajtojn (tondado 0.2% YS = 497 MPa kaj UTS = 732 MPa), konfirmante ke la bazaj fluaj tegitaj elektrodoj havas altan bazecon-indekson kompare kun la acidfluaj tegitaj elektrodoj.Elektrodoj elmontras pli bonajn mekanikajn trajtojn kun malalta alkaleco.Estas evidente, ke en la velditaj juntoj de elektrodoj kun nova tegaĵo (E1 kaj E2) ekzistas neniu ekvilibro de la ferrit-aŭstenitika fazo, kiu estis rivelita uzante OES kaj SEM-EDS-analizon de la veldo kaj kvantigita per la volumena frakcio en la veldo.Metalografio konfirmis ilian SEM-studon.mikrostrukturoj.Ĉi tio estas ĉefe pro la malplenigo de alojaj elementoj kiel Cr kaj Mo kaj la ebla liberigo de Cr2N dum veldado, kio estas konfirmita per EDS-linia skanado.Ĉi tio estas plu subtenata de la malaltaj malmolecaj valoroj observitaj en veldoj kun elektrodoj E1 kaj E2 pro ilia malalta proporcio de feritaj kaj alojaj elementoj en la ŝtala strukturo.La Evidence Corrosion Potential (Ecorr) de la veldoj uzantaj la E1-elektrodon pruvis esti iomete malpli rezistema al solvkorodo komparite kun la veldoj uzantaj la E2-elektrodon.Ĉi tio konfirmas la efikecon de la lastatempe evoluintaj elektrodoj en veldoj testitaj en 3.5% NaCl-medio sen flumiksaĵa alojokonsisto.Oni povas konkludi, ke la korodrezisto en la ŝajniga mara medio pliiĝas kun malkreskanta velda fluo.Tiel, la precipitaĵo de karbidoj kaj nitruroj kaj la posta malkresko en la koroda rezisto de velditaj juntoj uzante elektrodojn E1 kaj E2 estis klarigitaj per pliigita velda fluo, kiu kaŭzis malekvilibron en la faza ekvilibro de velditaj juntoj de duoble-celaj ŝtaloj.
Laŭ peto, datumoj por ĉi tiu studo estos provizitaj de la respektiva aŭtoro.
Smook O., Nenonen P., Hanninen H. kaj Liimatainen J. Mikrostrukturo de superdupleksa neoksidebla ŝtalo formita per pulvormetalurgio varma izostatika premado en industria varmotraktado.Metalo.studuniversitato.tranco.A 35, 2103. https://doi.org/10.1007/s11661-004-0158-9 (2004).
Kuroda T., Ikeuchi K. kaj Kitagawa Y. Microstructure kontrolo en kunigado de modernaj rustorezistaj ŝtaloj.En Processing New Materials for Advanced Electromagnetic Energy, 419-422 (2005).
Smook O. Mikrostrukturo kaj propraĵoj de superdupleksaj neoksideblaj ŝtaloj de moderna pulvormetalurgio.Reĝa Instituto de Teknologio (2004)
Lotto, TR kaj Babalola, P. Polarization Corrosion Behavior kaj Microstructural Analysis of AA1070 Aluminium and Silicon Carbide Matrix Composites at Acid Chloride Concentrations.Konvinka inĝeniero.4, 1. https://doi.org/10.1080/23311916.2017.1422229 (2017).
Bonollo F., Tiziani A. kaj Ferro P. Welding-procezo, mikrostruktura ŝanĝo kaj finaj trajtoj de dupleksa kaj superdupleksa neoksidebla ŝtalo.Dupleksa rustorezista ŝtalo 141-159 (John Wiley & Sons Inc., Hoboken, 2013).
Kisasoz A., Gurel S. kaj Karaaslan A. Influo de annealing tempo kaj malvarmigorapideco sur la deponprocezo en dufazaj korodrezistaj ŝtaloj.Metalo.la scienco.varma traktado.57, 544. https://doi.org/10.1007/s11041-016-9919-5 (2016).
Shrikant S, Saravanan P, Govindarajan P, Sisodia S kaj Ravi K. Evoluo de malgrasaj dupleksaj rustorezistaj ŝtaloj (LDSS) kun bonegaj mekanikaj kaj korodaj trajtoj en la laboratorio.Altnivela studuniversitato.stokujo.794, 714 (2013).
Murkute P., Pasebani S. kaj Isgor OB Metalurgiaj kaj elektrokemiaj propraĵoj de superdupleksaj neoksideblaj ŝtalaj tegtavoloj sur mildaj ŝtalaj substratoj akiritaj per lasera alojo en pulvortavolo.la scienco.Rep. 10, 10162. https://doi.org/10.1038/s41598-020-67249-2 (2020).
Oshima, T., Khabara, Y. kaj Kuroda, K. K. K. Klopodoj por ŝpari nikelo en aŭstenitaj rustorezistaj ŝtaloj.ISIJ Internacia 47, 359. https://doi.org/10.2355/isijinternational.47.359 (2007).
Oikawa W., Tsuge S. kaj Gonome F. Evoluo de nova serio de malgrasaj dupleksaj rustorezistaj ŝtaloj.NSSC 2120™, NSSC™ 2351. NIPPON Steel Technical Report No. 126 (2021).