321 ryðfríu stáli spóluðu rör efnasamsetning Vélrænir eiginleikar og tæringarhegðun tvíhliða ryðfríu stálsuðu með nýju rafskauti

Þakka þér fyrir að heimsækja Nature.com.Þú ert að nota vafraútgáfu með takmarkaðan CSS stuðning.Til að fá bestu upplifunina mælum við með því að þú notir uppfærðan vafra (eða slökkva á eindrægnistillingu í Internet Explorer).Að auki, til að tryggja áframhaldandi stuðning, sýnum við síðuna án stíla og JavaScript.
Rennistikur sem sýna þrjár greinar á hverri glæru.Notaðu til baka og næsta hnappa til að fara í gegnum glærurnar, eða rennibrautarhnappana í lokin til að fara í gegnum hverja glæru.

Ryðfrítt stál 321 spólu rör efnasamsetning

Efnasamsetning 321 ryðfríu stáli spólurör er sem hér segir:
- Kolefni: 0,08% hámark
- Mangan: 2,00% hámark
- Nikkel: 9,00% mín

Vélrænir eiginleikar ryðfríu stáli 321 spólurör

Samkvæmt framleiðanda ryðfríu stáli 321 spólurörsins eru vélrænir eiginleikar ryðfríu stáli 321 spóluröra settir í töflu hér að neðan: Togstyrkur (psi) Afrakstursstyrkur (psi) Lenging (%)

Notkun og notkun ryðfríu stáli 321 spólurör

Í mörgum verkfræðiforritum eru vélrænni og tæringareiginleikar tvíhliða ryðfríu stáli (DSS) soðnu mannvirkja mikilvægustu þættirnir.Núverandi rannsókn rannsakaði vélræna eiginleika og tæringarþol tvíhliða ryðfríu stálsuðu í umhverfi sem líkir eftir 3,5% NaCl með því að nota sérhannaða nýja rafskaut án þess að bæta málmblöndur í flæðisýnin.Tvær mismunandi gerðir flæðis með grunnstuðul 2,40 og 0,40 voru notaðar á rafskaut E1 og E2 fyrir suðu DSS plötur, í sömu röð.Hitastöðugleiki flæðisamsetninganna var metinn með því að nota hitaþyngdarmælingar.Efnasamsetning sem og vélrænni og tæringareiginleikar soðnu samskeytisins voru metin með losunarlitrófsgreiningu í samræmi við ýmsa ASTM staðla.Röntgengeislun er notuð til að ákvarða fasa sem eru til staðar í DSS suðu, og skanna rafeind með EDS er notuð til að skoða örbyggingu suðu.Togstyrkur á soðnum samskeytum úr E1 rafskautum var innan við 715-732 MPa, með E2 rafskautum - 606-687 MPa.Suðustraumurinn hefur verið aukinn úr 90 A í 110 A og harkan hefur einnig verið aukin.Soðin samskeyti með E1 rafskautum húðuð með grunnflæði hafa betri vélrænni eiginleika.Stálbyggingin hefur mikla tæringarþol í 3,5% NaCl umhverfi.Þetta staðfestir virkni soðna samskeyti sem eru gerðar með nýþróuðum rafskautum.Niðurstöðurnar eru ræddar með tilliti til eyðingar á málmblöndur eins og Cr og Mo sem sést í suðu með húðuðum rafskautum E1 og E2, og losun Cr2N í suðu sem gerðar eru með rafskautum E1 og E2.
Sögulega er fyrsta opinbera minnst á tvíhliða ryðfríu stáli (DSS) aftur til ársins 1927, þegar það var aðeins notað í ákveðnar steypur og var ekki notað í flestum tæknilegum forritum vegna mikils kolefnisinnihalds1.En í kjölfarið var staðlað kolefnisinnihald lækkað í hámarksgildi 0,03% og þessi stál urðu mikið notuð á ýmsum sviðum2,3.DSS er fjölskylda málmblöndur með um það bil jafn miklu magni af ferríti og austeníti.Rannsóknir hafa sýnt að ferrítfasinn í DSS veitir framúrskarandi vörn gegn klóríðvöldum streitutæringarsprungum (SCC), sem var mikilvægt mál fyrir austenítískt ryðfrítt stál (ASS) á 20. öld.Á hinn bóginn, í sumum verkfræði og öðrum atvinnugreinum4 eykst eftirspurn eftir geymslu um allt að 20% á ári.Þetta nýstárlega stál með tveggja fasa austenítísk-ferrítískri uppbyggingu er hægt að fá með viðeigandi vali á samsetningu, eðlisefnafræðilegri og varmavélrænni hreinsun.Í samanburði við einfasa ryðfríu stáli, hefur DSS meiri flæðistyrk og yfirburða getu til að standast SCC5, 6, 7, 8. Tvíhliða uppbyggingin gefur þessum stáli óviðjafnanlega styrk, seigleika og aukið tæringarþol í árásargjarnu umhverfi sem inniheldur sýrur, sýruklóríð, sjór og ætandi efni9.Vegna árlegra verðsveiflna á nikkel (Ni) málmblöndur á almennum markaði hefur DSS uppbyggingin, sérstaklega lág nikkel gerð (lean DSS), náð mörgum framúrskarandi árangri samanborið við flatmiðað kúbiks (FCC) járn10, 11. Helsta vandamál ASE hönnunar er að þær verða fyrir ýmsum erfiðum aðstæðum.Þess vegna eru ýmsar verkfræðideildir og fyrirtæki að reyna að stuðla að öðru lágu nikkeli (Ni) ryðfríu stáli sem skilar jafn vel eða betri árangri en hefðbundið ASS með viðeigandi suðuhæfni og er notað í iðnaðarnotkun eins og sjóvarmaskipta og efnaiðnað.ílát 13 fyrir umhverfi með háum styrk klóríðs.
Í nútíma tækniframförum gegnir soðin framleiðsla mikilvægu hlutverki.Venjulega eru DSS burðarhlutir sameinaðir með gasvarinri bogsuðu eða gasvarinri bogsuðu.Suðan hefur aðallega áhrif á samsetningu rafskautsins sem notað er við suðu.Suðu rafskaut samanstanda af tveimur hlutum: málmi og flæði.Oftast eru rafskaut húðuð með flæði, blöndu af málmum sem losa lofttegundir við niðurbrot og mynda hlífðargjall til að verja suðuna gegn mengun, auka stöðugleika ljósbogans og bæta við málmblöndu til að bæta gæði suðu14 .Steypujárn, ál, ryðfrítt stál, mildt stál, hástyrkstál, kopar, kopar og brons eru sumir af rafskautsmálmunum, en sellulósa, járnduft og vetni eru sum flæðiefna sem notuð eru.Stundum er natríum, títan og kalíum einnig bætt við flæðiblönduna.
Sumir vísindamenn hafa reynt að rannsaka áhrif rafskautsstillingar á vélrænni og tæringarheilleika soðnu stálvirkja.Singh o.fl.15 könnuð áhrif flæðisamsetningar á lengingu og togstyrk suðu sem soðnar eru með kafibogsuðu.Niðurstöðurnar sýna að CaF2 og NiO eru aðalákvarðanir togstyrks miðað við tilvist FeMn.Chirag et al.16 rannsökuðu SMAW efnasambönd með því að breyta styrk rútíls (TiO2) í rafskautsflæðisblöndu.Í ljós kom að eiginleikar örhörku jukust vegna aukningar á hlutfalli og flæði kolefnis og kísils.Kumar [17] rannsakaði hönnun og þróun á agglomerated fluss fyrir kafi bogasuðu á stálplötum.Nwigbo og Atuanya18 rannsökuðu notkun kalíumríkra natríumsílíkatbindiefna til framleiðslu á bogsuðuflæði og fundu suðu með háan togstyrk upp á 430 MPa og viðunandi kornabyggingu.Lothongkum o.fl.19 notuðu potentiokinetic aðferð til að rannsaka rúmmálshlutfall austeníts í tvíhliða ryðfríu stáli 28Cr–7Ni–O–0,34N í loftmettaðri NaCl lausn í 3,5% vigt.við pH aðstæður.og 27°C.Bæði tvíhliða og ör tvíhliða ryðfrítt stál sýna sömu áhrif köfnunarefnis á tæringarhegðun.Köfnunarefni hafði ekki áhrif á tæringargetu eða hraða við pH 7 og 10, hins vegar var tæringargeta við pH 10 lægri en við pH 7. Aftur á móti, á öllum pH-gildum sem rannsökuð voru, fór möguleikinn að aukast með auknu niturinnihaldi .Lacerda o.fl.20 rannsakað gryfju á tvíhliða ryðfríu stáli UNS S31803 og UNS S32304 í 3,5% NaCl lausn með því að nota hringlaga potentiodynamic skautun.Í 3,5 wt.% lausn af NaCl fundust merki um gryfjuna á stálplötunum tveimur.UNS S31803 stál hefur meiri tæringargetu (Ecorr), gryfjunarmöguleika (Epit) og skautunarþol (Rp) en UNS S32304 stál.UNS S31803 stál hefur hærra afturvirkni en UNS S32304 stál.Samkvæmt rannsókn Jiang o.fl.[21], endurvirkjunarhámarkið sem samsvarar tvífasa (austenít og ferrítfasa) tvíhliða ryðfríu stáli inniheldur allt að 65% af ferrítsamsetningunni og ferrítendurvirkjunarstraumþéttleiki eykst með auknum hitameðferðartíma.Það er vel þekkt að austenitic og ferritic fasar sýna mismunandi rafefnafræðileg viðbrögð við mismunandi rafefnafræðilega möguleika21,22,23,24.Abdo o.fl.25 notuðu kraftaflfræðilegar mælingar á skautun litrófsgreiningar og rafefnafræðilega viðnámsrófsgreiningu til að rannsaka rafefnafræðilega framkallaða tæringu á leysisoðnu 2205 DSS álfelgur í gervi sjó (3,5% NaCl) við mismunandi sýrustig og basa.Griptæring sást á útsettu yfirborði prófaðra DSS sýnishornanna.Byggt á þessum niðurstöðum kom í ljós að það er hlutfallslegt samband á milli pH leysiefnisins og viðnáms filmunnar sem myndast í hleðsluflutningsferlinu, sem hefur bein áhrif á myndun gryfju og forskrift þess.Tilgangur þessarar rannsóknar var að skilja hvernig nýþróuð rafskautssamsetning suðu hefur áhrif á vélræna og slitþolna heilleika soðnu DSS 2205 í 3,5% NaCl umhverfi.
Flæðisteinefnin (innihaldsefnin) sem notuð voru í rafskautshúðunarsamsetningin voru kalsíumkarbónat (CaCO3) frá Obajana-héraði, Kogi-fylki, Nígeríu, kalsíumflúoríð (CaF2) frá Taraba-fylki, Nígeríu, kísildíoxíð (SiO2), talkúmduft (Mg3Si4O10(OH) ) )2) og rútíl (TiO2) voru fengin frá Jos, Nígeríu, og kaólín (Al2(OH)4Si2O5) var fengin frá Kankara, Katsina fylki, Nígeríu.Kalíumsílíkat er notað sem bindiefni, það er fengið frá Indlandi.
Eins og sýnt er í töflu 1 voru oxíð sem innihalda innihaldsefni vegin sjálfstætt á stafrænni vog.Því næst var blandað saman við kalíumsílíkatbindiefni (23% miðað við þyngd) í rafmagnshrærivél (gerð: 641-048) frá Indian Steel and Wire Products Ltd. (ISWP) í 30 mínútur til að fá einsleitt hálffast deig.Blautt blandað flæðið er þrýst í sívalur form úr kubbavélinni og fært inn í útpressunarhólfið við þrýsting 80 til 100 kg/cm2, og frá vírfóðrunarhólfinu er fært inn í 3,15 mm þvermál ryðfríu vírpressuvélarinnar.Flussið er fært í gegnum stút/deyjakerfi og sprautað inn í pressuvélina til að pressa út rafskautin.Þekjustuðull 1,70 mm fékkst þar sem þekjustuðull er skilgreindur sem hlutfall rafskautsþvermáls og þvermáls þvermáls.Síðan voru húðuðu rafskautin þurrkuð í lofti í 24 klukkustundir og síðan brennd í múffuofni (gerð PH-248-0571/5448) við 150–250 °C\(-\) í 2 klukkustundir.Notaðu jöfnuna til að reikna út basagildi flæðisins.(1) 26;
Hitastöðugleiki flæðisýna úr samsetningum E1 og E2 var ákvarðaður með því að nota hitaþyngdargreiningu (TGA).Sýni með um það bil 25,33 mg af flæði var sett í TGA til greiningar.Tilraunirnar voru framkvæmdar í óvirkum miðli sem fæst með stöðugu flæði N2 á hraðanum 60 ml/mín.Sýnið var hitað úr 30°C til 1000°C við hitunarhraða 10°C/mín.Eftir aðferðunum sem Wang o.fl.27, Xu o.fl.28 og Dagwa o.fl.29 nefndu, var varma niðurbrot og þyngdartap sýnanna við ákveðna hitastig metið út frá TGA reitum.
Vinndu tvær 300 x 60 x 6 mm DSS plötur til að undirbúa lóðun.V-grópin var hönnuð með 3mm rótarbili, 2mm rótargati og 60° rótarhorni.Platan var síðan skoluð með asetoni til að fjarlægja hugsanlegar aðskotaefni.Soðið plöturnar með því að nota hlífðar málmbogasuðuvél (SMAW) með jafnstraumsrafskaut (DCEP) með því að nota húðaðar rafskaut (E1 og E2) og viðmiðunarrafskaut (C) með þvermál 3,15 mm.Rafmagnslosunarvinnsla (EDM) (gerð: Excetek-V400) var notuð til að véla soðið stálsýni til vélrænna prófana og tæringarkennslu.Tafla 2 sýnir dæmikóðann og lýsinguna og tafla 3 sýnir hinar ýmsu rekstrarbreytur suðu sem notaðar eru til að suða DSS borðið.Jafna (2) er notuð til að reikna út samsvarandi varmainntak.
Með því að nota Bruker Q8 MAGELLAN optical emission spectrometer (OES) með bylgjulengd 110 til 800 nm og SQL gagnagrunnshugbúnað var efnasamsetning suðuliða rafskauta E1, E2 og C ákvörðuð, auk sýnishorna af grunnmálmi.notar bilið milli rafskautsins og málmsýnisins sem er í prófun Myndar raforku í formi neista.Sýni af íhlutunum er gufað upp og úðað, fylgt eftir með frumeindaörvun, sem síðan gefur frá sér ákveðið línuróf31.Til eigindlegrar greiningar á sýninu mælir ljósmargfaldarrörið tilvist sérstakt litrófs fyrir hvert frumefni, sem og styrk litrófsins.Notaðu síðan jöfnuna til að reikna út samsvarandi gryfjuviðnámstölu (PREN).(3) Hlutfall 32 og WRC 1992 ástandsmynd eru notuð til að reikna króm- og nikkelígildi (Creq og Nieq) út frá jöfnunum.(4) og (5) eru 33 og 34 í sömu röð;
Athugið að PREN tekur aðeins tillit til jákvæðra áhrifa þriggja meginþáttanna Cr, Mo og N, en köfnunarefnisstuðullinn x er á bilinu 16-30.Venjulega er x valið af listanum yfir 16, 20 eða 30. Í rannsóknum á tvíhliða ryðfríu stáli er meðalgildi 20 oftast notað til að reikna út PREN35,36 gildi.
Soðnar samskeyti sem gerðar voru með mismunandi rafskautum voru togprófaðar á alhliða prófunarvél (Instron 8800 UTM) með toghraða 0,5 mm/mín í samræmi við ASTM E8-21.Togstyrkur (UTS), 0,2% skurðþol (YS) og lenging voru reiknuð út samkvæmt ASTM E8-2137.
DSS 2205 suðunar voru fyrst slípaðar og slípaðar með mismunandi kornstærðum (120, 220, 320, 400, 600, 800, 1000 og 1200) fyrir hörkugreiningu.Soðin sýni voru gerð með rafskautum E1, E2 og C. Hörku er mæld á tíu (10) punktum frá miðju suðu að grunnmálmi með 1 mm millibili.
Röntgendiffractometer (D8 Discover, Bruker, Þýskalandi) stilltur með Bruker XRD Commander hugbúnaði fyrir gagnasöfnun og Fe-síuðri Cu-K-α geislun með orku 8,04 keV sem samsvarar bylgjulengd 1,5406 Å og skannahraða 3 ° Skannasvið (2θ) mín-1 er 38 til 103° fyrir fasagreiningu með E1, E2 og C og BM rafskautum sem eru til staðar í DSS suðu.Rietveld fínpússunaraðferðin var notuð til að skrá innhlutafasa með því að nota MAUD hugbúnaðinn sem Lutterrotti39 lýsti.Byggt á ASTM E1245-03 var megindleg málmgreining á smásæjum myndum af suðumótum rafskauta E1, E2 og C framkvæmd með hugbúnaði Image J40.Niðurstöður útreikninga á rúmmálshlutfalli ferrít-austenítíska fasans, meðalgildi þeirra og frávik eru gefnar upp í töflu.5. Eins og sýnt er í sýnishorninu á mynd.6d var ljóssmásjárgreining (OM) gerð á PM og soðnum samskeytum með rafskautum E1 og E2 til að rannsaka formgerð sýnanna.Sýnin voru fáguð með 120, 220, 320, 400, 600, 800, 1000, 1200, 1500 og 2000 grit kísilkarbíð (SiC) sandpappír.Sýnin voru síðan rafgreind í 10% vatnskenndri oxalsýrulausn við stofuhita við 5 V spennu í 10 sekúndur og sett á LEICA DM 2500 M ljóssmásjá til formfræðilegrar lýsingar.Frekari slípun á sýninu var framkvæmd með því að nota 2500 grit kísilkarbíð (SiC) pappír fyrir SEM-BSE greiningu.Að auki voru soðnu samskeytin skoðuð með tilliti til örbyggingar með því að nota rafeindasmásjá (SEM) (FEI NOVA NANOSEM 430, USA) með rafeindasmásjá með ofurháupplausn.20 × 10 × 6 mm sýni var malað með ýmsum SiC sandpappír á stærðinni frá 120 til 2500. Sýnin voru rafgreind í 40 g af NaOH og 100 ml af eimuðu vatni við 5 V spennu í 15 s, og síðan festur á sýnahaldara, staðsettur í SEM hólfinu, til að greina sýni eftir að hólfið hefur verið hreinsað með köfnunarefni.Rafeindageisli sem myndaður er af upphituðum wolframþráðum myndar rist á sýninu til að mynda myndir með mismunandi stækkunum og EMF niðurstöður hafa verið fengnar með aðferðum Roche o.fl.41 og Mokobi 42 .
Rafefnafræðileg potentiodynamic skautunaraðferð samkvæmt ASTM G59-9743 og ASTM G5-1444 var notuð til að meta niðurbrotsmöguleika DSS 2205 plötur soðnar með E1, E2 og C rafskautum í 3,5% NaCl umhverfi.Rafefnafræðilegar prófanir voru gerðar með því að nota tölvustýrðan Potentiostat-Galvanostat/ZRA tæki (gerð: PC4/750, Gamry Instruments, Bandaríkjunum).Rafefnafræðileg prófun var gerð á þriggja rafskauta prófunaruppsetningu: DSS 2205 sem vinnurafskaut, mettuð kalómel rafskaut (SCE) sem viðmiðunarrafskaut og grafítstöng sem mótrafskaut.Mælingarnar voru gerðar með því að nota rafefnafrumu, þar sem verkunarsvæði lausnarinnar var flatarmál rafskautsins 0,78 cm2.Mælingar voru gerðar á milli -1,0 V til +1,6 V spennu á fyrirfram stöðugri OCP (miðað við OCP) við skannahraða 1,0 mV/s.
Rafefnafræðilegar gryfjuhitaprófanir voru gerðar í 3,5% NaCl til að meta holaþol suðu sem eru gerðar með E1, E2 og C rafskautum.greinilega á gryfjunarmöguleika í PB (milli óvirku og transpassívu svæðisins), og soðnum sýnum með E1, E2, rafskautum C. Þess vegna eru CPT mælingar gerðar til að ákvarða nákvæmlega gryfjunarmöguleika suðuefna.CPT prófun var gerð í samræmi við tvíhliða suðuskýrslur úr ryðfríu stáli45 og ASTM G150-1846.Úr hverju stáli sem á að soða (S-110A, E1-110A, E2-90A) voru skorin sýni með flatarmáli 1 cm2, þar á meðal grunn, suðu og HAZ svæði.Sýnin voru fáguð með því að nota sandpappír og 1 µm súrálduftslausn í samræmi við staðlaðar málmsýnisgerðaraðferðir.Eftir slípun voru sýnin hreinsuð með úthljóði í asetoni í 2 mín.3,5% NaCl próflausn var bætt við CPT prófunarklefann og upphafshitastigið var stillt á 25°C með hitastilli (Neslab RTE-111).Eftir að upphafsprófunarhitastigið var 25°C var Ar gasinu blásið í 15 mínútur, síðan voru sýnin sett í frumuna og OCF mæld í 15 mínútur.Sýnið var síðan skautað með því að beita 0,3 V spennu við upphafshitastigið 25°C og straumurinn mældur í 10 mín45.Byrjaðu að hita lausnina á hraðanum 1 °C/mín í 50 °C.Við upphitun prófunarlausnarinnar er hitaskynjarinn notaður til að fylgjast stöðugt með hitastigi lausnarinnar og geyma tíma- og hitastigsgögn og potentiostat/galvanostat er notað til að mæla strauminn.Grafít rafskaut var notað sem mótrafskaut og allir möguleikar voru mældir miðað við Ag/AgCl viðmiðunarrafskautið.Argonhreinsun var framkvæmd í gegnum prófið.
Á mynd.Mynd 1 sýnir samsetningu (í þyngdarprósentu) flæðiþáttanna F1 og F2 sem notuð eru til framleiðslu á basískum (E1) og súrum (E2) rafskautum, í sömu röð.Flux basicity vísitalan er notuð til að spá fyrir um vélræna og málmfræðilega eiginleika soðna samskeyti.F1 er hluti flæðisins sem notaður er til að húða E1 rafskautin, sem kallast basískt flæði vegna þess að grunnstuðull þess er > 1,2 (þ.e. 2,40), og F2 er flæðið sem notað er til að húða E2 rafskautin, sem kallast sýruflæði vegna grunnleika þess. vísitala < 0,9 (þ.e. 2,40).0,40).Ljóst er að rafskaut húðuð með grunnflæði hafa í flestum tilfellum betri vélrænni eiginleika en rafskaut húðuð með súru flæði.Þessi eiginleiki er fall af yfirburði grunnoxíðsins í flæðisamsetningarkerfinu fyrir rafskaut E1.Þvert á móti er gjallfjarlæging (aðskiljanleiki) og lítill skvettur sem sést í samskeytum sem eru soðnar með E2 rafskautum einkennandi fyrir rafskaut með súrri flæðishúð með miklu innihaldi rutíls.Þessi athugun er í samræmi við niðurstöður Gill47 um að áhrif rútílsinnihalds á gjalllosanleika og lítil skvett af sýruflæðishúðuðum rafskautum stuðlar að hraðri gjallfrystingu.Kaólín í flæðikerfinu sem notað var til að húða rafskaut E1 og E2 var notað sem smurefni og talkúmduft bætti útdrægni rafskautanna.Kalíumsílíkatbindiefni í flæðikerfum stuðla að betri ljósbogakveikju og stöðugleika í afköstum og, auk límeiginleika þeirra, bæta gjallskilnað í soðnum vörum.Þar sem CaCO3 er nettóbrjótur (gjallibrjótur) í flæðinu og hefur tilhneigingu til að mynda mikinn reyk við suðu vegna varma niðurbrots í CaO og um 44% CO2, hjálpar TiO2 (sem nettóbyggir / gjallmyndandi) til að minnka magnið af reyk við suðu.suðu og bæta þannig gjalllosanleika eins og lagt er til af Jing o.fl.48.Flúorflæði (CaF2) er efnafræðilega árásargjarn flæði sem bætir hreinleika lóðmálms.Jastrzębska o.fl.49 greint frá áhrifum flúorsamsetningar þessarar flæðisamsetningar á suðuhreinleikaeiginleika.Venjulega er flæði bætt við suðusvæðið til að bæta bogastöðugleika, bæta við málmblöndur, byggja upp gjall, auka framleiðni og bæta gæði suðulaugarinnar 50.
TGA-DTG kúrfurnar sem sýndar eru á myndum.2a og 2b sýna þriggja þrepa þyngdartap við hitun á hitabilinu 30–1000°C í köfnunarefnislofti.Niðurstöðurnar á myndum 2a og b sýna að fyrir basísk og súr flæðisýni fellur TGA ferillinn beint niður þar til hann verður loksins samsíða hitaásnum, um 866,49°C og 849,10°C í sömu röð.Þyngdartap upp á 1,30% og 0,81% í upphafi TGA-ferilanna á mynd 2a og 2b er vegna raka sem flæðihlutirnir frásogast, sem og uppgufun og þurrkun á yfirborðsraka.Helstu niðurbrot sýna af meginflæðinu á öðru og þriðja stigi á mynd.2a kom fram á hitabilinu 619,45°C–766,36°C og 766,36°C–866,49°C og hlutfall þyngdartaps þeirra var 2,84 og 9,48%., í sömu röð.Á meðan fyrir súru flæðisýnin á mynd 7b, sem voru á hitabilinu 665,23°C–745,37°C og 745,37°C–849,10°C, var prósentuþyngdartap þeirra 0,81 og 6,73%, í sömu röð, sem var rakið til varma niðurbrot.Þar sem flæðiþættirnir eru ólífrænir eru rokgjarnu efnin takmörkuð við flæðiblönduna.Þess vegna er minnkun og oxun hræðileg.Þetta er í samræmi við niðurstöður Balogun o.fl.51, Kamli o.fl.52 og Adeleke o.fl.53.Summa massataps flæðisýnisins sem sést á mynd.2a og 2b er 13,26% og 8,43%, í sömu röð.Minni massatap flæðisýna á mynd.2b er vegna háa bræðslumarka TiO2 og SiO2 (1843 og 1710°C í sömu röð) sem helstu oxíð sem mynda flæðiblönduna54,55, en TiO2 og SiO2 hafa lægri bræðslumark.bræðslumark Aðaloxíð: CaCO3 (825 °C) í flæðisýninu á mynd.2a56.Þessar breytingar á bræðslumarki frumoxíða í flæðiblöndum eru vel greindar frá Shi et al.54, Ringdalen et al.55 og Du et al.56.Með því að fylgjast með stöðugu þyngdartapi á myndum 2a og 2b má draga þá ályktun að flæðisýnin sem notuð eru í E1 og E2 rafskautshúðunum fari í eitt skref niðurbrot, eins og Brown57 lagði til.Hitastig ferlisins má sjá af afleiðuferlunum (wt%) á mynd.2a og b.Þar sem TGA ferillinn getur ekki lýst nákvæmlega tilteknu hitastigi þar sem flæðiskerfið fer í fasabreytingu og kristöllun, er TGA afleiðan notuð til að ákvarða nákvæmt hitastig hvers fyrirbæris (fasabreyting) sem innhverfa toppur til að undirbúa flæðiskerfið.
TGA-DTG ferlar sem sýna varma niðurbrot á (a) basísku flæði fyrir E1 rafskautshúðun og (b) súrt flæði fyrir E2 rafskautshúðun.
Tafla 4 sýnir niðurstöður litrófsgreiningar og SEM-EDS greiningar á DSS 2205 grunnmálmi og suðu sem gerðar eru með E1, E2 og C rafskautum.E1 og E2 sýndu að innihald króms (Cr) minnkaði verulega í 18,94% og 17,04% og innihald mólýbdens (Mo) var 0,06% og 0,08% í sömu röð.gildi suðu með rafskautum E1 og E2 eru lægri.Þetta er örlítið í samræmi við útreiknað PREN gildi fyrir ferritic-austenitic fasa úr SEM-EDS greiningu.Þess vegna má sjá að hola byrjar á stigi með lágum PREN-gildum (suðu frá E1 og E2), í grundvallaratriðum eins og lýst er í töflu 4. Þetta er vísbending um eyðingu og mögulega útfellingu á málmblöndunni í suðunni.Í kjölfarið er minnkun á innihaldi Cr og Mo málmblöndurþátta í suðu sem eru framleiddar með rafskautum E1 og E2 og lág gryfjujafngildi þeirra (PREN) sýnd í töflu 4, sem skapar vandamál við að viðhalda viðnám í árásargjarnu umhverfi, sérstaklega í klóríðumhverfi.-innihaldandi umhverfi.Tiltölulega hátt nikkel (Ni) innihald 11,14% og leyfileg mörk manganinnihalds í soðnum samskeytum E1 og E2 rafskautanna kunna að hafa haft jákvæð áhrif á vélræna eiginleika suðu sem eru notaðar við aðstæður sem líkja eftir sjó (Mynd 3) ).voru gerðar með því að nota verk Yuan og Oy58 og Jing et al.48 um áhrif hátt nikkel- og mangansamsetninga á að bæta vélræna eiginleika DSS soðinna mannvirkja við erfiðar rekstraraðstæður.
Niðurstöður togprófa fyrir (a) UTS og 0,2% sig YS og (b) einsleita og fulla lengingu og staðalfrávik þeirra.
Styrkleikaeiginleikar grunnefnisins (BM) og soðnu samskeyti úr þróuðum rafskautum (E1 og E2) og rafskauts (C) sem fást í verslun voru metnir við tvo mismunandi suðustrauma 90 A og 110 A. 3(a) og (b) sýna UTS, YS með 0,2% offset, ásamt lenging og staðalfráviksgögnum.UTS og YS jöfnuðu niðurstöður upp á 0,2% sem fengust úr myndum.3a sýna bestu gildi fyrir sýni nr.1 (BM), sýnishorn nr.3 (suðu E1), sýnishorn nr.5 (suðu E2) og sýnishorn nr.6 (suðu með C) eru 878 og 616 MPa, 732 og 497 MPa, 687 og 461 MPa og 769 og 549 MPa, í sömu röð, og staðalfrávik þeirra.Frá mynd.110 A) eru sýnishorn númeruð 1, 2, 3, 6 og 7, í sömu röð, með lágmarks ráðlagða togeiginleika umfram 450 MPa í togprófun og 620 MPa í togprófun sem Grocki32 lagði til.Lenging suðueininga með rafskautum E1, E2 og C, táknuð með sýnum nr. 2, nr. 3, nr. 4, nr. 5, nr. 6 og nr. 7, við suðustrauma 90 A og 110 A, í sömu röð, endurspeglar plastleiki og heiðarleika.tengsl við grunnmálma.Neðri lengingin skýrðist af hugsanlegum suðugöllum eða samsetningu rafskautsflæðisins (mynd 3b).Álykta má að BM tvíhliða ryðfríu stáli og soðnar samskeyti með E1, E2 og C rafskautum hafi almennt marktækt hærri togþol vegna tiltölulega hátt nikkelinnihalds (tafla 4), en þessi eiginleiki kom fram í soðnum samskeytum.Minna áhrifaríkt E2 fæst úr súrri samsetningu flæðisins.Gunn59 sýndi fram á áhrif nikkelblendis til að bæta vélræna eiginleika soðna samskeyti og stjórna fasajafnvægi og frumefnadreifingu.Þetta staðfestir enn og aftur þá staðreynd að rafskaut unnin úr grunnflæðissamsetningum hafa betri vélrænni eiginleika en rafskaut úr súrum flæðisblöndum, eins og bent er á af Bang o.fl.60.Þannig hefur verið lagt mikið af mörkum til þeirrar þekkingar sem fyrir er um eiginleika suðusamskeyti hins nýja húðaða rafskauts (E1) með góða togeiginleika.
Á mynd.Myndir 4a og 4b sýna Vickers örhörkueiginleika tilraunasýna af soðnum samskeytum á rafskautum E1, E2 og C. 4a sýnir hörkuniðurstöður fengnar úr einni átt sýnisins (frá WZ til BM), og á mynd.4b sýnir hörku niðurstöðurnar sem fengust á báðum hliðum sýnisins.Hörkugildin sem fást við suðu á sýnum nr. 2, 3, 4 og 5, sem eru soðnar samskeyti með rafskautum E1 og E2, geta stafað af grófkornaðri uppbyggingu við storknun í suðulotum.Mikil aukning á hörku varð bæði í grófkorna HAZ og í fínkorna HAZ allra sýna nr. suðuna vegna krómsuðusýna eru rík af útblæstri (Cr23C6).Í samanburði við önnur suðusýni 2, 3, 4 og 5 eru hörkugildi soðnu samskeyti sýna nr. 6 og 7 á myndum.4a og 4b hér að ofan (tafla 2).Samkvæmt Mohammed o.fl.61 og Nowacki og Lukoje62 getur þetta stafað af háu ferrít δ gildi og af völdum afgangsspennu í suðunni, sem og eyðingu á málmblöndur eins og Mo og Cr í suðunni.Hörkugildi allra talinra tilraunasýna á sviði BM virðast vera í samræmi.Þróun í niðurstöðum hörkugreiningar á soðnum sýnum er í samræmi við niðurstöður annarra vísindamanna61,63,64.
Hörkugildi soðna samskeyti DSS sýnishorna (a) hálfshluta af soðnum sýnum og (b) heils hluta af soðnum samskeytum.
Hinir ýmsu fasar sem eru til staðar í soðnu DSS 2205 með E1, E2 og C rafskautum voru fengnir og XRD litróf fyrir sveifluhornið 2\(\theta\) eru sýnd á mynd 5. Toppar austeníts (\(\gamma\) ) og ferrít (\(\alfa\)) fasar voru auðkenndir við sveigjuhorn 43° og 44°, sem staðfestir með óyggjandi hætti að suðusamsetningin er tveggja fasa 65 ryðfríu stáli.að DSS BM sýnir aðeins austenítísk (\(\gamma\)) og ferrítísk (\(\alfa\)) fasa, sem staðfestir örbyggingarniðurstöðurnar sem sýndar eru á myndum 1 og 2. 6c, 7c og 9c.Ferritic (\(\alpha\)) fasinn sem sést með DSS BM og hái toppurinn í suðu við rafskaut C eru til marks um tæringarþol þess, þar sem þessi áfangi miðar að því að auka tæringarþol stálsins, eins og Davison og Redmond66 hafa gert. Fram kemur að tilvist ferrítstöðugleikaþátta, eins og Cr og Mo, kemur í raun stöðugleika á óvirka filmu efnisins í umhverfi sem inniheldur klóríð.Tafla 5 sýnir ferrít-austenítíska fasann með megindlegri málmgreiningu.Hlutfall rúmmálshlutfalls ferrít-austenítíska fasans í soðnum samskeytum rafskauts C er náð um það bil (≈1:1).Lágt ferrít (\(\alfa\)) fasasamsetning suðu með E1 og E2 rafskautum í niðurstöðum rúmmálsbrota (tafla 5) gefur til kynna hugsanlegt næmi fyrir ætandi umhverfi, sem var staðfest með rafefnafræðilegri greiningu.staðfest (Mynd. 10a,b)), þar sem ferrítfasinn veitir mikinn styrk og vörn gegn klóríðvöldum streitutæringarsprungum.Þetta er enn frekar staðfest af lágu hörkugildunum sem sjást í suðu rafskauta E1 og E2 á mynd.4a,b, sem stafa af lágu hlutfalli ferríts í stálbyggingunni (tafla 5).Tilvist ójafnvægra austenítískra (\(\gamma\)) og ferrítískra (\(\alfa\)) fasa í soðnum samskeytum með E2 rafskautum gefur til kynna raunverulega viðkvæmni stáls fyrir samræmdri tæringarárás.Þvert á móti gefur XPA litróf tveggja fasa stáls úr soðnum liðum með E1 og C rafskautum, ásamt niðurstöðum BM, venjulega til kynna tilvist austenítískra og ferrítískra stöðugleikaþátta, sem gerir efnið gagnlegt í byggingariðnaði og jarðolíuiðnaði. , vegna þess að rök Jimenez o.fl.65;Davidson & Redmond66;Shamant og aðrir67.
Ljósmyndir af soðnum samskeytum E1 rafskauta með mismunandi rúmfræði suðu: (a) HAZ sem sýnir samrunalínuna, (b) HAZ sem sýnir samrunalínuna með meiri stækkun, (c) BM fyrir ferrític-austenitic fasa, (d) suðurúmfræði , (e) Sýnir umbreytingarsvæðið í grenndinni, (f) HAZ sýnir ferritic-austenitic fasa við meiri stækkun, (g) Weld zone sýnir ferritic-austenitic fasa Togfasa.
Ljósmyndir af E2 rafskautssuðu við ýmsar suðurúmfræði: (a) HAZ sem sýnir samrunalínuna, (b) HAZ sem sýnir samrunalínuna í meiri stækkun, (c) BM fyrir ferrític-austenitic magnfasa, (d) suðurúmfræði, (e) ) sem sýnir aðlögunarsvæðið í nágrenninu, (f) HAZ sem sýnir ferrít-austenitic fasa við meiri stækkun, (g) suðusvæði sem sýnir ferrític-austenitic fasa.
Myndir 6a–c og, til dæmis, sýna málmfræðilega uppbyggingu DSS samskeytis soðnum með E1 rafskauti við ýmsar suðurúmfræði (Mynd 6d), sem gefur til kynna hvar sjón-smámyndirnar voru teknar með mismunandi stækkunum.Á mynd.6a, b, f – umbreytingarsvæði soðna samskeyti, sem sýnir fasajafnvægisbyggingu ferrít-austeníts.Myndir 7a-c og til dæmis sýna einnig OM á DSS samskeyti sem er soðið með E2 rafskauti við ýmsar suðu rúmfræði (Mynd 7d), sem táknar OM greiningarpunkta í mismunandi stækkunum.Á mynd.7a,b,f sýna aðlögunarsvæði soðinnar samskeytis í ferrítísku-austenítísku jafnvægi.OM í suðusvæðinu (WZ) er sýnt á mynd.1 og mynd.2. Suðu fyrir rafskaut E1 og E2 6g og 7g, í sömu röð.OM á BM er sýnd á myndum 1 og 2. Á mynd.6c, e og 7c, e sýna tilfelli af soðnum samskeytum með rafskautum E1 og E2, í sömu röð.Ljósa svæðið er austenítfasinn og dökksvarta svæðið er ferrítfasinn.Fasajafnvægi á hitaáhrifasvæðinu (HAZ) nálægt samrunalínunni benti til myndun Cr2N botnfalla, eins og sýnt er á SEM-BSE smámyndum á myndum.8a,b og staðfest á mynd.9a,b.Tilvist Cr2N sem sést í ferrítfasa sýnanna á myndum.8a,b og staðfest með SEM-EMF punktagreiningu og EMF línuritum af soðnum hlutum (Mynd 9a-b), er vegna hærra hitastigs suðu.Hringrás flýtir fyrir innleiðingu króms og köfnunarefnis, þar sem hár hiti í suðu eykur dreifingarstuðul köfnunarefnis.Þessar niðurstöður styðja rannsóknir Ramirez o.fl.68 og Herenyu o.fl.69 sem sýna að, óháð köfnunarefnisinnihaldi, er Cr2N venjulega sett á ferrítkorn, kornmörk og α/\(\gamma\) mörk, eins og einnig er gefið til kynna af aðrir vísindamenn.70,71.
(a) blettur SEM-EMF greining (1, 2 og 3) á soðnu samskeyti við E2;
Yfirborðsformgerð dæmigerðra sýna og samsvarandi EMF þeirra eru sýnd á myndum.10a–c.Á mynd.Myndir 10a og 10b sýna SEM smámyndir og EMF litróf þeirra af soðnum samskeytum með rafskautum E1 og E2 á suðusvæðinu, í sömu röð, og á mynd.10c sýnir SEM smámyndir og EMF litróf OM sem inniheldur austenít (\(\gamma\)) og ferrít (\(\alfa\)) fasa án nokkurs botnfalls.Eins og sýnt er á EDS litrófinu á mynd 10a gefur hlutfall Cr (21,69 wt.%) og Mo (2.65 wt.%) samanborið við 6.25 wt.% Ni tilfinningu fyrir samsvarandi jafnvægi ferrít-austenítíska fasans.Örbygging með mikilli minnkun á innihaldi króms (15,97 þyngdar%) og mólýbdens (1,06 þyngdar%) samanborið við hátt innihald nikkels (10,08 þyngdar%) í örbyggingu soðnu samskeyti rafskauts E2, sýnt í mynd.1. Bera saman.EMF litróf 10b.Acicular lögun með fínkorna austenitic uppbyggingu séð í WZ sýnt á mynd.10b staðfestir mögulega eyðingu á áburðarefnisþáttunum (Cr og Mo) í suðunni og útfellingu krómnítríðs (Cr2N) - austenítíska fasans.Dreifing úrkomuagna meðfram mörkum austenítískra (\(\gamma\)) og ferrítískra (\(\alfa\)) fasa DSS soðna samskeyti staðfestir þessa fullyrðingu72,73,74.Þetta leiðir einnig til lélegrar tæringargetu þess, þar sem Cr er talinn vera aðalþátturinn til að mynda óvirka filmu sem bætir staðbundið tæringarþol stál59,75 eins og sýnt er á mynd 10b.Það má sjá að BM í SEM smásjánni á mynd 10c sýnir sterka kornafíngun þar sem EDS litrófsniðurstöður þess sýna Cr (23,32 wt%), Mo (3,33 wt%) og Ni (6,32 wt).%) góðir efnafræðilegir eiginleikar.%).Niðurstöður samsetningar EMF litrófsgreiningar á soðnum samskeytum E1 rafskautsins réttlæta notkun þess í byggingu og örlítið árásargjarnri umhverfi, þar sem austenítmyndarar og ferrítstöðugleikar í örbyggingunni eru í samræmi við DSS AISI 220541.72 staðalinn fyrir soðnar samskeyti, 77.
SEM smámyndir af soðnum samskeytum, þar sem (a) rafskaut E1 á suðusvæðinu hefur EMF litróf, (b) rafskaut E2 á suðusvæðinu hefur EMF litróf, (c) OM hefur EMF litróf.
Í reynd hefur komið fram að DSS-suður storkna í fullferrítískum (F-ham) ham, þar sem austenítkjarnar eru undir ferritic solvus hitastigi, sem er aðallega háð króm til nikkeljafngildishlutfalls (Creq/Nieq) (> 1,95 er háttur F) Sumir vísindamenn hafa tekið eftir þessum áhrifum stáls vegna sterkrar dreifingargetu Cr og Mo sem ferrítmyndandi frumefni í ferrítfasanum8078,79.Ljóst er að DSS 2205 BM inniheldur mikið magn af Cr og Mo (sem sýnir hærra Creq), en hefur lægra Ni-innihald en suðu með E1, E2 og C rafskautum, sem stuðlar að hærra Creq/Nieq hlutfalli.Þetta er einnig áberandi í núverandi rannsókn, eins og sýnt er í töflu 4, þar sem Creq/Nieq hlutfallið var ákvarðað fyrir DSS 2205 BM yfir 1,95.Það má sjá að suðu með rafskautum E1, E2 og C harðna í austenitic-ferritic ham (AF háttur), austenitic mode (A ham) og ferritic-austenitic ham, í sömu röð, vegna hærra innihalds magns ham (FA mode) .), eins og sýnt er í töflu 4, er innihald Ni, Cr og Mo í suðunni minna, sem gefur til kynna að Creq/Nieq hlutfallið sé lægra en BM.Aðalferrítið í E2 rafskautssuðunum hafði vermicular ferrít formgerð og ákveðið Creq/Nieq hlutfall var 1,20 eins og lýst er í töflu 4.
Á mynd.11a sýnir möguleika á opnum hringrásum (OCP) á móti tíma fyrir AISI DSS 2205 stálbyggingu í 3,5% NaCl lausn.Það má sjá að ORP ferillinn færist í átt að jákvæðari möguleika, sem gefur til kynna óvirka filmu á yfirborði málmsýnisins, lækkun á möguleika gefur til kynna almenna tæringu og næstum stöðugur möguleiki með tímanum gefur til kynna myndun óvirk kvikmynd með tímanum., Yfirborð sýnisins er stöðugt og hefur Sticky 77. Ferlurnar sýna hvarfefni tilrauna við stöðugar aðstæður fyrir öll sýni í raflausn sem inniheldur 3,5% NaCl lausn, að undanskildu sýni 7 (suðusamskeyti með C-rafskaut), sem sýnir lítinn óstöðugleika.Þessum óstöðugleika má líkja við tilvist klóríðjóna (Cl-) í lausn, sem getur hraðað tæringarviðbrögðum verulega og þar með aukið tæringarstigið.Athuganir við OCP skönnun án beittra möguleika sýndu að Cl í hvarfinu getur haft áhrif á viðnám og varmafræðilegan stöðugleika sýnanna í árásargjarnu umhverfi.Ma o.fl.81 og Lotho o.fl.5 staðfesti þá fullyrðingu að Cl- gegni hlutverki í að flýta fyrir niðurbroti óvirkra filma á undirlagi og stuðlar þannig að frekari sliti.
Rafefnafræðileg greining á sýnunum sem rannsakað var: (a) þróun RSD eftir tíma og (b) kraftaflfræðileg skautun sýnanna í 3,5% NaCl lausn.
Á mynd.11b sýnir samanburðargreiningu á potentiodynamic skautunarferlum (PPC) á soðnum samskeytum á rafskautum E1, E2 og C undir áhrifum 3,5% NaCl lausnar.Soðin BM sýni í PPC og 3,5% NaCl lausn sýndu óvirka hegðun.Tafla 5 sýnir rafefnafræðilegar greiningarfæribreytur sýnanna sem fengust úr PPC kúrfunum, eins og Ecorr (tæringargeta) og Epit (tæringargeta) og tengd frávik þeirra.Samanborið við önnur sýni nr. 2 og nr. 5, soðin með rafskautum E1 og E2, sýndu sýni nr. 1 og nr. 7 (BM og soðnar samskeyti með rafskaut C) mikla möguleika á holatæringu í NaCl lausn (mynd 11b) ).Hærri aðgerðareiginleikar þess fyrrnefnda samanborið við hið síðarnefnda eru vegna jafnvægis á örbyggingarsamsetningu stálsins (austenitic og ferritic fasa) og styrk álblöndur.Vegna tilvistar ferríts og austenítískra fasa í örbyggingunni, Resendea o.fl.82 studdu óvirka hegðun DSS í árásargjarnum fjölmiðlum.Lítil afköst sýna sem soðin eru með E1 og E2 rafskautum geta tengst eyðingu helstu málmblöndunnar, svo sem Cr og Mo, á suðusvæðinu (WZ), þar sem þau koma á stöðugleika í ferrítfasanum (Cr og Mo), virka sem passivators Málblöndur í austenítískum fasa oxaðs stáls.Áhrif þessara þátta á gryfjuþol eru meiri í austenítíska fasanum en í ferrítfasa.Af þessum sökum fer ferrítíski fasinn í gang hraðar en austenítíski fasinn sem tengist fyrsta passiveringssvæði skautunarferilsins.Þessir þættir hafa veruleg áhrif á DSS gryfjuþol vegna hærri holuþols þeirra í austenítískum fasa samanborið við ferrítfasa.Þess vegna er hröð passivering ferrítfasans 81% hærri en austenítfasans.Þó að Cl-in lausn hafi mikil neikvæð áhrif á passiveringshæfni stálfilmunnar83.Þar af leiðandi mun stöðugleiki passiveringsfilmu sýnisins minnka verulega84.Frá borði.6 sýnir einnig að tæringargeta (Ecorr) á soðnum samskeytum með E1 rafskaut er heldur óstöðugri í lausn samanborið við soðnar samskeyti með E2 rafskaut.Þetta er einnig staðfest af lágum gildum á hörku suðu með rafskautum E1 og E2 á mynd.4a,b, sem stafar af lágu innihaldi ferríts (tafla 5) og lágu innihaldi króms og mólýbdens (tafla 4) í stálbyggingunni sem er úr.Það má draga þá ályktun að tæringarþol stáls í hermi sjávarumhverfis aukist með minnkandi suðustraumi og minnkar með lágu Cr og Mo innihaldi og lágu ferrítinnihaldi.Þessi fullyrðing er í samræmi við rannsókn Salim o.fl.85 á áhrifum suðuþátta eins og suðustraums á tæringarheilleika soðnu stáli.Þar sem klóríð kemst í gegnum stálið með ýmsum hætti eins og háræð frásog og dreifingu, myndast gryfjur (pitting tæringu) með ójafnri lögun og dýpi.Vinnubúnaðurinn er verulega frábrugðinn í lausnum með hærra pH þar sem nærliggjandi (OH-) hópar dragast einfaldlega að stályfirborðinu, koma á stöðugleika óvirku filmunnar og veita stályfirborðinu viðbótarvörn25,86.Besta tæringarþol sýna nr. 1 og nr. 7 er aðallega vegna þess að í stálbyggingunni er mikið magn af δ-ferríti (tafla 5) og mikið magn af Cr og Mo (tafla 4), þar sem tæringarstig er aðallega til staðar í stáli, soðið með DSS aðferð, í austenítískum fasa uppbyggingu hlutanna.Þannig gegnir efnasamsetning málmblöndunnar afgerandi hlutverki í tæringargetu soðnu samskeytisins87,88.Að auki kom í ljós að sýnin sem soðin voru með E1 og C rafskautunum í þessari rannsókn sýndu lægri Ecorr gildi úr PPC kúrfunum en þau sem soðin voru með E2 rafskautinu úr OCP kúrfunum (tafla 5).Þess vegna byrjar rafskautasvæðið á minni möguleika.Þessi breyting stafar aðallega af stöðugleika að hluta til að passivering lagsins sem myndast á yfirborði sýnisins og kaþódísku skautuninni sem á sér stað áður en fullri stöðugleika OCP89 er náð.Á mynd.12a og b sýna þrívíddar sjónsniðsmyndir af tilraunatærðum sýnum við ýmsar suðuaðstæður.Það má sjá að tæringarstærð sýnishornanna eykst með lægri tæringargetu sem myndast af háum suðustraumi 110 A (mynd 12b), sambærileg við tæringarstærð tæringar sem fæst fyrir suðu með lægra suðustraumshlutfall sem er 110 A. 90 A. (Mynd 12a).Þetta staðfestir fullyrðingu Mohammed90 um að sleifarbönd séu mynduð á yfirborði sýnisins til að eyðileggja yfirborðsaðgerðarfilmuna með því að útsetja hvarfefnið fyrir 3,5% NaCl lausn þannig að klóríðið byrjar að ráðast á, sem veldur því að efnið leysist upp.
SEM-EDS greiningin í töflu 4 sýnir að PREN gildi hvers austenítískra fasa eru hærri en ferríts í öllum suðu og BM.Upphaf gryfju við ferrít/austenít tengið flýtir fyrir eyðileggingu óvirka efnislagsins vegna ójafnvægis og aðskilnaðar frumefna sem eiga sér stað á þessum svæðum91.Ólíkt austenitic fasa, þar sem pitting resistance equivalent (PRE) gildið er hærra, er gryfjunarbyrjun í ferritic fasa vegna lægra PRE gildi (tafla 4).Austenítfasinn virðist innihalda umtalsvert magn af austenítstöðugleikaefni (köfnunarefnisleysni), sem veitir hærri styrk þessa frumefnis og þar af leiðandi meiri viðnám gegn gryfju92.
Á mynd.Mynd 13 sýnir krítískan gryfjuhitaferla fyrir E1, E2 og C suðu.Í ljósi þess að straumþéttleiki jókst í 100 µA/cm2 vegna gryfjunar meðan á ASTM prófinu stóð, er ljóst að @110A suðu með E1 sýndi lágmarkshitastig gryfju 27,5°C fylgt eftir af E2 @ 90A lóðun sýnir CPT 40 °C, og í tilviki C@110A er hæsta CPT 41°C.Niðurstöðurnar sem komu fram eru í góðu samræmi við niðurstöður skautunarprófa.
Vélrænni eiginleikar og tæringarhegðun tvíhliða ryðfríu stálsuðu voru rannsökuð með því að nota nýju E1 og E2 rafskautin.Alkalíska rafskautið (E1) og súra rafskautið (E2) sem notað var í SMAW ferlinu voru vel húðuð með flæðisamsetningu með heildarþekjuhlutfalli 1,7 mm og basískum vísitölu 2,40 og 0,40, í sömu röð.Hitastöðugleiki flæðis sem er búið til með TGA í óvirkum miðli hefur verið metinn.Tilvist hátt innihald TiO2 (%) í flæðisfylki bætti gjallfjarlægingu suðu fyrir rafskaut húðuð með súru flæði (E2) samanborið við rafskaut húðuð með grunnflæði (E1).Þrátt fyrir að tvö húðuðu rafskautin (E1 og E2) hafi góða byrjunargetu.Suðuskilyrði, sérstaklega hitainntak, suðustraumur og hraði, gegna mikilvægu hlutverki við að ná austenít/ferrít fasajafnvægi DSS 2205 suðu og framúrskarandi vélrænni eiginleika suðunnar.Samskeytin sem soðin voru með E1 rafskautinu sýndu framúrskarandi togeiginleika (klippa 0,2% YS = 497 MPa og UTS = 732 MPa), sem staðfestir að grunnflæðishúðuðu rafskautin hafa háan basleikastuðul samanborið við sýruflæðishúðuðu rafskautin.Rafskaut sýna betri vélrænni eiginleika með lágt basastig.Það er augljóst að í soðnum samskeytum rafskauta með nýrri húðun (E1 og E2) er ekkert jafnvægi á ferrít-austenítíska fasanum, sem kom í ljós með OES og SEM-EDS greiningu á suðunni og magnmælt með rúmmálshlutfalli í suðuna.Metallography staðfesti SEM rannsókn þeirra.örbyggingar.Þetta er aðallega vegna eyðingar á málmblöndur eins og Cr og Mo og hugsanlegrar losunar Cr2N við suðu, sem er staðfest með EDS línuskönnun.Þetta er enn frekar stutt af lágu hörkugildunum sem sjást í suðu með E1 og E2 rafskautum vegna lágs hlutfalls ferríts og málmblöndur í stálbyggingunni.Vísbendingar tæringarmöguleikar (Ecorr) suðunna sem notuðu E1 rafskautið reyndust vera aðeins minna ónæmur fyrir tæringu lausnar samanborið við suðunar sem notuðu E2 rafskautið.Þetta staðfestir virkni nýþróuðu rafskautanna í suðu sem prófaðar eru í 3,5% NaCl umhverfi án flæðiblöndunarblöndu.Það má álykta að tæringarþol í hermi sjávarumhverfis aukist með minnkandi suðustraumi.Þannig var útfelling karbíða og nítríða og í kjölfarið lækkun á tæringarþoli soðna samskeyti með E1 og E2 rafskautum skýrð af auknum suðustraumi sem leiddi til ójafnvægis í fasajafnvægi soðna samskeyti úr tvínota stáli.
Ef þess er óskað, gögn fyrir þessa rannsókn verða veitt af viðkomandi höfundi.
Smook O., Nenonen P., Hanninen H. og Liimatainen J. Örbygging ofur tvíhliða ryðfríu stáli sem myndast með duftmálmvinnslu heitri isostatic pressu í iðnaðarhitameðferð.Málmur.alma mater.trans.A 35, 2103. https://doi.org/10.1007/s11661-004-0158-9 (2004).
Kuroda T., Ikeuchi K. og Kitagawa Y. Microstructure stjórna í sameiningu nútíma ryðfríu stáli.Í vinnslu nýrra efna fyrir háþróaða rafsegulorku, 419–422 (2005).
Smook O. Örbygging og eiginleikar ofur tvíhliða ryðfríu stáli úr nútíma duftmálmvinnslu.Royal Institute of Technology (2004)
Lotto, TR og Babalola, P. Skautunartæringarhegðun og örbyggingargreining á AA1070 ál- og kísilkarbíðfylkissamsetningum við sýruklóríðstyrk.Sannfærandi verkfræðingur.4, 1. https://doi.org/10.1080/23311916.2017.1422229 (2017).
Bonollo F., Tiziani A. og Ferro P. Suðuferli, örbyggingarbreytingar og endanlegir eiginleikar tvíhliða og ofur tvíhliða ryðfríu stáli.Tvíhliða ryðfríu stáli 141–159 (John Wiley & Sons Inc., Hoboken, 2013).
Kisasoz A., Gurel S. og Karaaslan A. Áhrif glæðingartíma og kælihraða á útfellingarferlið í tveggja fasa tæringarþolnu stáli.Málmur.vísindin.hitameðferð.57, 544. https://doi.org/10.1007/s11041-016-9919-5 (2016).
Shrikant S, Saravanan P, Govindarajan P, Sisodia S og Ravi K. Þróun halla tvíhliða ryðfríu stáli (LDSS) með framúrskarandi vélrænni og tæringareiginleika á rannsóknarstofu.Háþróuð alma mater.geymslutankur.794, 714 (2013).
Murkute P., Pasebani S. og Isgor OB Málm- og rafefnafræðilegir eiginleikar ofur tvíhliða ryðfríu stáli klæðningarlaga á mildu stáli undirlagi sem fæst með leysiblöndun í duftlagi.vísindin.Rep. 10, 10162. https://doi.org/10.1038/s41598-020-67249-2 (2020).
Oshima, T., Khabara, Y. og Kuroda, K. Viðleitni til að spara nikkel í austenítískum ryðfríu stáli.ISIJ International 47, 359. https://doi.org/10.2355/isijinternational.47.359 (2007).
Oikawa W., Tsuge S. og Gonome F. Þróun nýrrar röð af halla tvíhliða ryðfríu stáli.NSSC 2120™, NSSC™ 2351. NIPPON Steel Technical Report No. 126 (2021).