321 tuubo aan bir lahayn oo la duuduubay oo kiimiko ah Qalabka farsamada iyo habdhaqanka daxalka ee alxanka birta laba-laaban oo leh koronto cusub

Waad ku mahadsan tahay booqashada Nature.com.Waxaad isticmaalaysa nooc browser ah oo leh taageero CSS xaddidan.Waayo-aragnimada ugu fiican, waxaan kugula talineynaa inaad isticmaasho browser-ka la cusboonaysiiyay (ama aad damiso Habka Laqabsiga ee Internet Explorer).Intaa waxaa dheer, si loo hubiyo taageerada joogtada ah, waxaan ku tusineynaa goobta aan lahayn qaabab iyo JavaScript.
Sliders oo muujinaya saddex maqaal sawirkiiba.Isticmaal badhamada dambe iyo kuwa xiga si aad ugu dhex gudubto boggaga, ama badhamada kantaroolaha slide ee dhamaadka si aad ugu gudubto sawir kasta.

Birta Aan Lahayn 321 Tuubbada Gariirada Kiimikada

Halabuurka kiimikada ee 321 tuubooyinka gariiradda birta ah ee birta ah waa sida soo socota:
- Kaarboon: 0.08% ugu badnaan
- Manganese: 2.00% ugu badnaan
- Nickel: 9.00% min

Qalabka Makaanikada ah ee Birta 321 Gariiradda Tubada

Marka loo eego Soo saaraha Tuubbada Gariirada 321, sifooyinka farsamada ee tuubooyinka birta 321 ee tuubooyinka gariiradda ayaa hoos lagu taxay: Xoog-jilicsanaanta (psi) Xoogga Wax-soosaarka (psi) Kordhinta (%)

Codsiyada & Isticmaalka Tuubbada Gariirada 321-Aamiga Ah

Codsiyo badan oo injineero ah, sifooyinka farsamada iyo daxalka ee qaababka alxanka ee birta labalaabka ah (DSS) ayaa ah arrimaha ugu muhiimsan.Daraasadda hadda jirta waxay baartey sifooyinka farsamada iyo iska caabbinta daxalka ee alxanka birta ah ee duplex ee jawiga isku dayaya 3.5% NaCl iyadoo la adeegsanayo koronto cusub oo si gaar ah loo qorsheeyay iyada oo aan lagu darin walxaha alloying ee muunadaha qulqulka.Laba nooc oo kala duwan oo dareere ah oo leh tusaha aasaasiga ah ee 2.40 iyo 0.40 ayaa loo adeegsaday korantada E1 iyo E2 ee alxanka looxyada DSS, siday u kala horreeyaan.Degganaanshaha kulaylka ee isku-dhafka qulqulka ayaa la qiimeeyay iyadoo la adeegsanayo falanqaynta thermogravimetric.Halabuurka kiimikada iyo sidoo kale sifooyinka farsamada iyo daxalka ee kala-goysyada alxanka ayaa lagu qiimeeyay iyadoo la adeegsanayo qiiqa qiiqa si waafaqsan heerarka kala duwan ee ASTM.Kala-duwanaanta raajada ayaa loo isticmaalaa si loo go'aamiyo wejiyada ku jira alxanka DSS, iyo iskaanka elektarooniga ah ee EDS ayaa loo isticmaalaa in lagu baaro qaab-dhismeedka yar ee alxanka.Awoodda xajinta ee kala-goysyada alxanka ee ay sameeyeen E1 electrodes waxay ku dhex jirtay 715-732 MPa, E2 electrodes - 606-687 MPa.Hadda alxanka ayaa laga kordhiyey 90 A ilaa 110 A, iyo adkaanta sidoo kale waa la kordhiyey.Kala-goysyada alxanka leh ee E1 electrodes oo lagu dahaadhay qulqulaha aasaasiga ah waxay leeyihiin sifooyin farsamo oo wanaagsan.Qaab dhismeedka birta ayaa iska caabbinta daxalka sare leh ee deegaanka 3.5% NaCl.Tani waxay xaqiijinaysaa shaqaynta kala-goysyada alxanka ah ee lagu sameeyay koronto-dhal cusub.Natiijooyinka waxaa looga hadlayaa marka la eego hoos u dhaca walxaha alloying sida Cr iyo Mo lagu arkay alxanka E1 iyo E2, iyo sii deynta Cr2N ee alxanka la sameeyay iyadoo la adeegsanayo electrodes E1 iyo E2.
Taariikh ahaan, sheegista rasmiga ah ee ugu horraysa ee birta duplex-ka ah (DSS) waxay dib u dhacday 1927-kii, markaasoo loo isticmaalay kaliya wax shubista qaarkood oo aan loo isticmaalin inta badan codsiyada farsamada sababta oo ah waxa ku jira kaarboonka sare1.Laakiin ka dib, heerka caadiga ah ee kaarboonka ayaa la dhimay ilaa ugu badnaan 0.03%, birtahanna waxay noqdeen kuwo si weyn looga isticmaalo meelo kala duwan2,3.DSS waa qoys ka kooban alloys oo leh qiyaas isku mid ah oo ferrite iyo austenite ah.Cilmi-baaristu waxay muujisay in wajiga ferritic-ga ee DSS uu ka hortagayo dillaaca daxalka walaaca ee koloride-ku-abuuray (SCC), taas oo ahayd arrin muhiim u ah birta aan lahayn austenitic (ASS) qarnigii 20-aad.Dhanka kale, injineerada qaarkood iyo warshadaha kale4 baahida kaydinta ayaa ku kordheysa ilaa 20% sanadkii.Birtan hal-abuurka leh ee leh qaab-dhismeedka austenitic-ferritic-ga laba-waji ah waxaa lagu heli karaa xulashada halabuurka ku habboon, sifaynta jirka-kiimikada iyo heerkulbeegga.Marka la barbar dhigo birta aan daxalka ahayn ee hal waji ah, DSS waxay leedahay waxsoosaar sare iyo awood sare oo ay ugu adkeyso SCC5, 6, 7, 8. Qaab dhismeedka labaplex wuxuu siinayaa birtan xoog aan la dhaafin, adkaanshaha iyo iska caabbinta daxalka oo kordhay ee meelaha gardarada ah oo ay ku jiraan acids, chlorides acid, biyaha badda iyo kiimikooyinka wasakhaysan9.Isbeddelka qiimaha sannadlaha ah ee nikkel (Ni) ee suuqyada guud awgeed, qaab-dhismeedka DSS, gaar ahaan nooca nikkel-ka hooseeya (DSS), wuxuu gaadhay guulo badan oo la taaban karo marka la barbar dhigo wejiga cubic (FCC) iron10, 11. Tan ugu weyn Dhibaatada naqshadaha ASE waa in lagu soo rogay xaalado adag oo kala duwan.Sidaa darteed, waaxyo injineero kala duwan iyo shirkado ayaa isku dayaya in ay kor u qaadaan beddelka nikkel hooseeya (Ni) birta aan lahayn ee wax qabad iyo sidoo kale ka fiican ASS-dhaqameedka leh alxanka habboon oo loo isticmaalo codsiyada warshadaha sida kuleyliyaha biyaha badda iyo warshadaha kiimikada.weel 13 loogu talagalay bay'ada leh fiirsashada sare ee chlorides.
Horumarka tignoolajiyada casriga ah, wax soo saarka alxanka ayaa door muhiim ah ka ciyaara.Caadi ahaan, xubnaha qaab dhismeedka DSS waxa ku biira alxanka gaaska gaashaanka u ah alxanka gaaska.Alxanka waxaa inta badan saameeya halabuurka korantada loo isticmaalo alxanka.Electrodes alxanka waxay ka kooban yihiin laba qaybood: bir iyo qulqulka.Inta badan, electrodes-ka waxaa lagu dahaadhay qulqulka, isku dhafka biraha kuwaas oo, marka ay burburaan, sii daayaan gaasaska waxayna sameeyaan dhar ilaalin ah si ay uga ilaaliyaan alxanka wasakhda, kordhiyaan xasiloonida arc, oo ay ku daraan qayb alloying si kor loogu qaado tayada alxanka14 .Birta shubka ah, aluminiumka, birta aan dawliga lahayn, birta khafiifka ah, birta xoogga badan, naxaasta, naxaasta, iyo naxaasta ayaa ah qaar ka mid ah biraha alxanka, halka cellulose, budada birta, iyo hydrogen ay yihiin qaar ka mid ah walxaha qulqulka leh ee la isticmaalo.Mararka qaarkood sodium, titanium iyo potassium ayaa sidoo kale lagu daraa isku-darka qulqulka.
Cilmi-baarayaasha qaarkood waxay isku dayeen inay bartaan saameynta qaabeynta korantada ee hufnaanta farsamada iyo daxalka ee qaababka birta welded.Singh iyo al.15 baadhay saamaynta isku-dhafka qulqulka ee dhererka iyo xoogga xajinta alxanka alxanka hoostiisa.Natiijooyinka waxay muujinayaan in CaF2 iyo NiO ay yihiin go'aamiyaasha ugu muhiimsan ee xoogga xajinta marka la barbar dhigo joogitaanka FeMn.Chirag et al.16 ayaa baadhay xeryahooda SMAW iyagoo kala duwanaya xoogga rutile (TiO2) ee isku dhafka dareeraha korantada.Waxaa la ogaaday in sifooyinka microhardness ay kordheen sababtoo ah korodhka boqolkiiba iyo hijrada kaarboon iyo silikoon.Kumar [17] waxa uu bartay nakhshadeynta iyo horumarinta qulqulka qulqulaya ee alxanka go'a ee birta.Nwigbo iyo Atuanya18 waxay baareen isticmaalka xashiishka silicate sodium-ka hodanka ku ah ee soo saarista qulqulka alxanka arc waxayna heleen alxano leh awood adag oo 430 MPa ah iyo qaab dhismeed hadhuudh la aqbali karo.Lothongkum et al.19 waxay adeegsadeen habka potentiokinetic si ay u daraaseeyaan jajabka mugga austenite ee birta duplex ee birta 28Cr-7Ni-O-0.34N ee xal NaCl hawo-saturated ah oo ah 3.5% wt.xaaladaha pH.iyo 27°C.Labaduplex iyo laba-duplex bir-xumo-xumo ah labaduba waxay muujinayaan isla saamaynta ay nitrogen ku leedahay hab-dhaqanka daxalka.Nitrojiin ma aysan saameynin awoodda daxalka ama heerka pH 7 iyo 10, si kastaba ha ahaatee, awoodda daxalka ee pH 10 ayaa ka hooseysa pH 7. Dhanka kale, dhammaan heerarka pH ee la bartay, suurtagalnimada ayaa bilaabay inay kordhiso kordhinta content nitrogen. .Lacerda iyo al.20 waxay daraasad ku sameeyeen godad biraha laba-laabka ah ee UNS S31803 iyo UNS S32304 ee 3.5% NaCl xalka iyadoo la adeegsanayo polarization potentiodynamic wareeg ah.Xalka 3.5 wt.% ee NaCl, calaamadaha godadka ayaa laga helay labada taarikada birta ee la baaray.UNS S31803 birta waxay leedahay awood daxalaysi sare leh (Ecorr), awoodda godka (Epit) iyo iska caabinta polarization (Rp) marka loo eego birta UNS S32304.UNS S31803 birta waxay leedahay repassivity ka sareeya UNS S32304 birta.Sida laga soo xigtay daraasad ay samaysay Jiang et al.[21], heerka ugu sarreeya ee dib-u-kicinta ee u dhigma wejiga labanlaabka ah (austenite iyo ferrite wejiga) ee birta duplex-ka ah waxaa ka mid ah ilaa 65% ee ka kooban ferrite, iyo dib-u-kicinta ferrite cufnaanta hadda waxay kordhisaa wakhtiga daaweynta kuleylka.Waxaa si fiican loo og yahay in wejiyada austenitic iyo ferritic ay muujiyaan falcelin elektrokimikal oo kala duwan oo awoodo koronto kimikaad oo kala duwan21,22,23,24.Abdo et al.25 waxay isticmaaleen cabbirada potentiodynamic ee spectroscopy polarization iyo electrochemical impedance spectroscopy si ay u bartaan daxalka korantada ee laser-welded 2205 DSS alloy ee biyaha badda macmalka ah (3.5% NaCl) ee xaaladaha kala duwan ee acidity iyo alkalinity.Daxalka godka ayaa lagu arkay dusha sare ee shaybaarka DSS ee la tijaabiyay.Iyada oo ku saleysan natiijooyinkaas, waxaa la aasaasay in uu jiro xiriir saamile ah oo ka dhexeeya pH ee dhexdhexaadiyaha ah iyo caabbinta filimka lagu sameeyay habka wareejinta lacag bixinta, taas oo si toos ah u saameynaysa sameynta godad iyo qeexiddeeda.Ujeedada daraasaddan waxay ahayd in la fahmo sida ka kooban korantada alxanka ee dhawaan la sameeyay ay u saamayso farsamaynta iyo hufnaanta u adkaysta ee welded DSS 2205 ee deegaanka 3.5% NaCl.
Macdanta qulqulka ah (maaddooyinka) ee loo isticmaalo qaababka daahan elektiroonigga ah waxay ahaayeen Calcium Carbonate (CaCO3) oo ka yimid Degmada Obajana, Gobolka Kogi, Nigeria, Calcium Fluoride (CaF2) oo ka socda Gobolka Taraba, Nigeria, Silicon Dioxide (SiO2), Talc Powder (Mg3Si4O10 (OH) )) 2) iyo rutile (TiO2) ayaa laga helay Jos, Nigeria, iyo kaolin (Al2(OH)4Si2O5) waxaa laga helay Kankara, Gobolka Katsina, Nigeria.Potassium silicate waxa loo isticmaalaa sida xidhe ahaan, waxa laga helay Hindiya.
Sida ku cad shaxda 1, oksaydhyada ka kooban waxa si madax banaan loogu miisaamay dheelitirka dhijitaalka ah.Ka dib waxaa lagu qasay binder silicate potassium (23% miisaan ahaan) oo ku jira qasaha koronto (qaab: 641-048) oo laga keenay Indian Steel and Wire Products Ltd. (ISWP) ilaa 30 daqiiqo si loo helo koollada isku midka ah.Qulqulka qoyan ee isku qasan waxaa lagu cadaadiyaa qaab cylindrical ah mashiinka birquetting waxaana lagu quudiyaa qolka extrusion cadaadis 80 ilaa 100 kg/cm2, iyo qolka quudinta siliga waxaa lagu quudiyaa dhexroorka 3.15mm dhexroorka fiilada aan nadiifka ahayn.Qulqulka waxaa lagu quudiyaa habka biibiile/dhimashada waxaana lagu duraa dabakhiyaha si uu u sii daayo korantada.Qodobka daboolka ah ee 1.70 mm ayaa la helay, halkaas oo qodobka caymiska lagu qeexay saamiga dhexroorka korantada ilaa dhexroorka xargaha.Dabadeed korantada dahaarka leh ayaa lagu qallajiyey hawada 24 saacadood ka dibna waxaa lagu dajiyay foornada muffle (qaabka PH-248-0571/5448) ee 150-250 ° C \ (- \) 2 saacadood.Isticmaal isla'egta si aad u xisaabiso alkalinity socodka.(1) 26;
Xasiloonida kulaylka ee muunadaha qulqulka ee ka kooban E1 iyo E2 waxaa lagu go'aamiyay iyadoo la adeegsanayo falanqaynta thermogravimetric (TGA).Muunad qiyaastii ah 25.33 mg oo dareere ah ayaa lagu shubay TGA si loo baaro.Tijaabooyinka waxaa lagu sameeyay dhexdhexaad dhexdhexaad ah oo lagu helay socodka joogtada ah ee N2 ee heerka 60 ml / min.Muunadda ayaa lagu kululeeyay 30°C ilaa 1000°C iyada oo kuleylkeedu yahay 10°C/daqiiqo.Iyadoo la raacayo hababka lagu xusay Wang et al.27, Xu et al.28 iyo Dagwa et al.29, kuleylka kuleylka iyo miisaanka luminta shaybaarada heerkulka qaarkood ayaa laga qiimeeyay dhulalka TGA.
Samee laba taarikada DSS 300 x 60 x 6 mm si aad ugu diyaargarowdo iibinta.V-groove waxaa loo qaabeeyey oo leh farqiga xididka 3mm, dalool xidid 2mm ah iyo xagal 60° jeexdin ah.Saxanka ayaa markaa lagu maydhay acetone si looga saaro wasakhowga suurtagalka ah.Ku alxadid taarikada adigoo isticmaalaya alxanka birta ah ee gaashaanka leh (SMAW) oo leh koronto toos ah oo toos ah (DCEP) adoo isticmaalaya korantada dahaarka leh (E1 iyo E2) iyo electrode tixraac (C) oo leh dhexroor 3.15 mm.Mashiinka Dajinta Korontada (EDM) (Model: Excetek-V400) waxaa loo adeegsaday mishiinada shaybaarada birta alxanka leh ee tijaabinta farsamada iyo sifada daxalka.Shaxda 2 waxa ay tusinaysaa koodhka tusaalaha iyo sharaxaada, iyo Shaxda 3 waxa ay tusinaysaa cabbirada kala duwan ee alxanka ee loo isticmaalo alxanka looxa DSS.Isla'egta (2) waxa loo isticmaalaa in lagu xisaabiyo galinta kulaylka u dhigma.
Isticmaalka Bruker Q8 MAGELLAN Optical Emission spectrometer (OES) oo leh mowjadda dhererka 110 ilaa 800 nm iyo software database SQL, isku dhafka kiimikaad ee kala-goysyada alxanka ee E1, E2 iyo C, iyo sidoo kale muunadaha birta saldhiga, ayaa la go'aamiyay.isticmaala faraqa u dhexeeya korantada iyo muunada birta ee tijaabada ah Waxay dhalisaa tamar koronto oo qaab dhimbiil ah.Muunad ka mid ah qaybaha waa la uumi oo la buufiyaa, oo ay ku xigto kicinta atomiga, taas oo markaa sii deynaysa xariiq gaar ah spectrum31.Falanqaynta tayada leh ee muunada, tuubada sawir-qaadista waxay cabbirtaa joogitaanka spectrum gaar ah oo loogu talagalay shay kasta, iyo sidoo kale xoojinta xajmiga.Ka dib isticmaal isla'egta si aad u xisaabiso nambarka iska caabinta godka ee u dhigma (PREN).(3) Saamiga 32 iyo jaantuska gobolka WRC 1992 ayaa loo isticmaalaa in lagu xisaabiyo chromium iyo nikkel u dhigma (Creq iyo Nieq) laga soo bilaabo isla'egyada.(4) iyo (5) waa 33 iyo 34 siday u kala horreeyaan;
Ogsoonow in PREN kaliya ay xisaabta ku dareyso saameynta togan ee seddexda walxood ee ugu waaweyn Cr, Mo iyo N, halka nitrogen factor x uu ku jiro xadka 16-30.Caadi ahaan, x ayaa laga soo dhex doortaa liiska 16, 20, ama 30. Cilmi baarista lagu sameeyay birta-duplex-ka ee birta ah, qiimaha dhexe ee 20 ayaa inta badan loo isticmaalaa in lagu xisaabiyo PREN35,36 qiyamka.
Kala-goysyada alxanka ah ee lagu sameeyay koronto-yaal kala duwan ayaa lagu tijaabiyay mashiinnada tijaabada caalamiga ah (Instron 8800 UTM) iyadoo la raacayo heerka cadaadiska 0.5 mm/min si waafaqsan ASTM E8-21.Awoodda xajinta (UTS), 0.2% xoogga wax soo saarka xiirid (YS), iyo dhererka ayaa la xisaabiyay iyadoo loo eegayo ASTM E8-2137.
DSS 2205 alxanka ayaa markii ugu horeysay la dejiyay oo la nadiifiyey iyadoo la adeegsanayo cabbirro kala duwan (120, 220, 320, 400, 600, 800, 1000 iyo 1200) kahor falanqaynta adagaanta.Muunadaha alxanka leh waxaa lagu sameeyay electrodes E1, E2 iyo C. Adkeydka waxaa lagu qiyaasaa toban (10) dhibcood laga soo bilaabo bartamaha alxanka ilaa birta salka iyadoo u dhaxeeysa 1 mm.
X-ray diffractometer (D8 Discover, Bruker, Germany) oo lagu habeeyay Bruker XRD software software ururinta xogta iyo Fe-filtered Cu-K-α shucaaca tamar ah 8.04 keV oo u dhiganta mowjadda dhererka 1.5406 Å iyo heerka iskaanka ee 3 ° Baadhitaanka cabbirka (2θ) min-1 waa 38 ilaa 103 ° ee falanqaynta wejiga ee E1, E2 iyo C iyo electrodes BM ee ku jira alxanka DSS.Habka sifaynta Rietveld waxa loo isticmaalay in lagu tilmaamo wejiyada ka kooban iyadoo la isticmaalayo software-ka MAUD ee uu qeexay Lutterotti39.Iyada oo ku saleysan ASTM E1245-03, falanqaynta metallografiga tirada ee sawirada yar yar ee kala-goysyada alxanka ee E1, E2 iyo C ayaa la fuliyay iyadoo la adeegsanayo sawirka J40 software.Natiijooyinka xisaabinta jajabka mugga ee wejiga ferrite-austenitic, celceliska qiimaha iyo leexashada ayaa lagu bixiyaa shaxda.5. Sida ku cad qaabaynta muunadda ee fig.6d, falanqaynta mikroskoobyada indhaha (OM) ayaa lagu sameeyay PM iyo kala-goysyada alxanka leh ee E1 iyo E2 si loo barto qaab-dhismeedka shaybaarada.Tijaabooyinku waxa lagu qurxiyey 120, 220, 320, 400, 600, 800, 1000, 1200, 1500, iyo 2000 grit silicon carbide (SiC) warqad ciid ah.Shaybaarada ayaa markaa si elektrolytically ah loogu dhejiyay 10% aqueous oxalic acid xal heerkulka qolka ee danab ah 5 V ee 10 s waxaana la dulsaaray mikroskoob indhaha LEICA DM 2500 M ee sifada morphological.Nadiifinta muunada dheeraadka ah ayaa lagu sameeyay iyadoo la adeegsanayo 2500 grit silicon carbide (SiC) warqad loogu talagalay falanqaynta SEM-BSE.Intaa waxaa dheer, kala-goysyada alxanka ah ayaa lagu baadhay qaab-dhismeed-yar oo la isticmaalayo ultra-high-high resolution field scanning electron microscope (SEM) (FEI NOVA NANOSEM 430, USA) oo ku qalabaysan EMF.Muunad 20 × 10 × 6 mm ah ayaa dhulka lagu aasay iyadoo la adeegsanayo waraaqo kala duwan oo SiC ah oo u dhexeeya cabbirka 120 ilaa 2500. Shaybaarada ayaa si elektrolytically ah loogu dhejiyay 40 g NaOH iyo 100 ml oo biyo nadiif ah oo koronto ah 5 V ee 15 s, ka dibna ku rakiban muunad haystaha , oo ku yaala qolka SEM, si loo falanqeeyo shaybaarada ka dib markii qolka lagu nadiifiyo nitrogen.Laydhka elektarooniga ah ee ay dhaliso fiilo tungsten ah oo kulul ayaa abuureysa shabag shaybaarka si ay u soo saarto sawirro waaweyn oo kala duwan, iyo natiijooyinka EMF ayaa la helay iyadoo la adeegsanayo hababka Roche et al.41 iyo Mokobi 42 .
Habka polaration potentiodynamic koronto kiimiko sida waafaqsan ASTM G59-9743 iyo ASTM G5-1444 ayaa loo adeegsaday si loo qiimeeyo kartida nabaad guurka ee DSS 2205Tijaabooyin kiimikaad ah ayaa lagu sameeyay iyadoo la isticmaalayo kombuyuutar ay maamusho Potentiostat-Galvanostat/ZRA (qaabka: PC4/750, Gamry Instruments, USA).Tijaabada kiimikaad ee korantada waxaa lagu sameeyay habka tijaabada saddex-elektarooniga ah: DSS 2205 oo ah koronto shaqaynaysa, korantada calomel oo buuxa (SCE) oo tixraac ahaan electrode iyo ul garaaf ahaan sida korantada korantada.Cabbiraadda waxaa lagu fuliyay iyadoo la isticmaalayo unug elektaroonigga ah, kaas oo aagga ficilka ee xalka uu ahaa aagga korantada shaqada ee 0.78 cm2.Cabbiraadyada ayaa la sameeyay inta u dhaxaysa -1.0 V ilaa +1.6 V ee suurtogalka ah ee OCP hore loo dejiyay (ee la xidhiidha OCP) oo cabirkiisu yahay 1.0 mV/s.
Tijaabooyinka heerkulka muhiimka ah ee godad kiimikaad ayaa lagu sameeyay 3.5% NaCl si loo qiimeeyo iska caabinta alxanka ee lagu sameeyay E1, E2, iyo C electrodes.si cad oo ku saabsan awoodda godad ee PB (inta u dhaxaysa gobollada dadban iyo transpassive), iyo shaybaar alxanka leh E1, E2, Electrodes C. Sidaa darteed, CPT cabbirada waxaa la sameeyaa si sax ah loo go'aamiyo awoodda godka ee alaabta alxanka.Tijaabada CPT waxaa loo sameeyay iyadoo la raacayo warbixinnada alxanka birta ee duplex iyo ASTM G150-1846.Laga soo bilaabo mid kasta oo ka mid ah biraha lagu alxanayo (S-110A, E1-110A, E2-90A), muunado leh bedka 1 cm2 ayaa la jaray, oo ay ku jiraan saldhigga, alxanka, iyo aagagga HAZ.Tijaabooyinku waa la nadiifiyey iyadoo la isticmaalayo warqad ciid ah iyo 1 µm dareeraha budada aluminiumka ah si waafaqsan habraacyada diyaarinta muunadda biraha caadiga ah.Ka dib markii la nadiifiyo, shaybaarada ayaa si ultrasonically ah lagu nadiifiyaa acetone 2 daqiiqo.Xalka 3.5% NaCl ee tijaabada ah ayaa lagu daray unugga tijaabada ee CPT waxaana heerkulka bilowga lagu hagaajiyay 25°C iyadoo la isticmaalayo heerkulbeeg (Neslab RTE-111).Ka dib markii la gaarey heerkulka tijaabada bilowga ah ee 25 ° C, gaaska Ar ayaa la afuufay 15 min, ka dibna shaybaarada ayaa la geliyay unugga, OCF waxaa lagu qiyaasay 15 min.Muunadda ayaa dabadeed la isku daray iyadoo la adeegsanayo danab dhan 0.3 V heerkulka bilowga ah ee 25 ° C, iyo hadda waxaa lagu qiyaasay 10 min45.Ku billow kuleylinta xalka 1 °C/daqiiqo ilaa 50 °C.Inta lagu jiro kululaynta xalka tijaabada, dareeraha heerkulka waxaa loo isticmaalaa si joogto ah loola socdo heerkulka xalka iyo kaydinta wakhtiga iyo xogta heerkulka, iyo potentiostat / galvanostat ayaa loo isticmaalaa in lagu cabbiro hadda.Electrode graphite ah ayaa loo isticmaalay sidii koltarka miiska, iyo dhammaan awoodaha waxaa lagu cabiray marka loo eego korantada tixraaca Ag/AgCl.Argon nadiifinta ayaa la sameeyay intii lagu jiray baaritaanka.
On berde.1 waxay muujinaysaa halabuurka (miisaanka boqolkiiba) ee qaybaha qulqulka F1 iyo F2 ee loo isticmaalo soo saarista alkaline (E1) iyo acidic (E2), siday u kala horreeyaan.Tusmada aasaasiga ah ee qulqulka ayaa loo isticmaalaa si loo saadaaliyo sifooyinka farsamada iyo birta ee kala-goysyada alxanka.F1 waa qayb ka mid ah qulqulka loo isticmaalo in lagu daboolo E1 electrodes, kaas oo loo yaqaan qulqulka alkaline sababtoo ah tusaha aasaasiga ah waa> 1.2 (ie 2.40), iyo F2 waa qulqulka loo isticmaalo in lagu daboolo E2 electrodes, oo loo yaqaan flux acid sababtoo ah aasaaskeeda. index <0.9 (ie 2.40).0.40).Way caddahay in korantada lagu dahaadhay dareeraha aasaasiga ah inta badan kiisaska ay leeyihiin sifooyin farsamo oo ka wanaagsan kuwa elektiroonigga ah ee lagu dahaadhay dareeraha acidic.Dabeecaddani waa shaqada awoodda sare ee oksaydhka aasaasiga ah ee nidaamka ka kooban qulqulka ee korantada E1.Taa lidkeeda, ka saarista slag (kala-soocidda) iyo spatter hoose ee lagu arkay kala-goysyada welded ee E2 electrodes ayaa ah astaamaha korantada oo leh dahaarka qulqulka acidic oo leh maaddo sare oo rutile ah.U fiirsashadani waxay la socotaa natiijooyinka Gill47 in saamaynta nuxurka rutile ku leedahay goynta slag iyo qulqulka hooseeya ee dareeraha dareeraha aashitada ee dahaarka leh ay gacan ka geysato qaboojinta degdega ah.Kaolin ee nidaamka qulqulka ee loo isticmaalo in lagu daboolo electrodes E1 iyo E2 ayaa loo isticmaalay saliid ahaan, iyo budada talc waxay hagaajisay extrudability ee electrodes.Xirayaasha silicate Potassium ee nidaamyada qulqulka waxay gacan ka geystaan ​​dab-demiska si fiican u shidan iyo xasilloonida waxqabadka, iyo, marka lagu daro sifooyinkooda dhejiska, waxay hagaajiyaan kala-soocidda slag ee alaabta alxanka leh.Maaddaama CaCO3 ay tahay jabiyaha saafiga ah (jabiya jabiya) qulqulka waxayna u egtahay inay dhaliso qiiq badan inta lagu jiro alxanka sababtoo ah kuleylka kulaylka ee CaO iyo qiyaastii 44% CO2, TiO2 (sida dhise saafi ah / slag hore) waxay kaa caawineysaa in la yareeyo tirada qiiqa xilliga alxanka .alxanka oo sidaas awgeed wanaajinaya goynta slag sida ay soo jeediyeen Jing et al.48.Fluorine Flux (CaF2) waa qulqul kimiko ah oo wanaajisa nadaafadda alxanka.Jastrzębska iyo al.49 ayaa sheegay saamaynta ka kooban fluoride ee ka kooban qulqulkan ee guryaha nadaafadda alxanka.Caadi ahaan, qulqulka ayaa lagu daraa aagga alxanka si loo hagaajiyo xasilloonida arc, loogu daro walxaha alloying, la dhiso slag, kordhiyo wax soo saarka, iyo horumarinta tayada barkadda alxanka 50.
Qalloocyada TGA-DTG ee lagu muujiyey berdihii.2a iyo 2b waxay muujinayaan miisaan dhimis saddex marxaladood ah marka la kululeeyo heerkulka kala duwan ee 30-1000 ° C ee jawiga nitrogen.Natiijooyinka jaantusyada 2a iyo b waxay muujinayaan in muunadaha qulqulka aashitada ah ee aasaasiga ah, qalooca TGA uu si toos ah hoos ugu dhacayo ilaa uu ugu dambayntii la barbar dhigo dhidibka heerkulka, agagaarka 866.49°C iyo 849.10°C siday u kala horreeyaan.Miisaanka luminta 1.30% iyo 0.81% bilawga qalooca TGA ee Jaantuska 2a iyo 2b waxaa sabab u ah qoyaanka ay nuugaan qaybaha qulqulka, iyo sidoo kale uumiga iyo fuuqbaxa qoyaanka dusha sare.Burburinta ugu weyn ee shaybaarada qulqulka ugu weyn ee marxaladaha labaad iyo saddexaad ee berdaha.2a waxa ay ku dhacday inta u dhaxaysa heerkulka 619.45°C–766.36°C iyo 766.36°C–866.49°C,iyo boqolkiiba miisaankooda lumayna waxa uu ahaa 2.84 iyo 9.48%., siday u kala horreeyaan.Halka shaybaarada qulqulka aashitada ee Jaantuska 7b, kuwaas oo ku jiray kala duwanaanta heerkulka 665.23 ° C-745.37 ° C iyo 745.37 ° C-849.10 ° C, miisaankooda boqolkiiba 0.81 iyo 6.73, siday u kala horreeyaan, taas oo loo nisbeeyay dumin kulka.Maaddaama qaybaha qulqulku ay yihiin kuwo aan dabiici ahayn, isbeddellayaashu waxay ku xaddidan yihiin isku-darka qulqulka.Sidaa darteed, dhimista iyo oksaydhisku waa mid aad u xun.Tani waxay la socotaa natiijooyinka Balogun et al.51, Kamli et al.52 iyo Adeleke et al.53.Wadarta khasaaraha baaxadda leh ee muunadda qulqulka ee lagu arkay berdaha.2a iyo 2b waa 13.26% iyo 8.43%, siday u kala horreeyaan.Khasaare tiro yar oo muunado dareere ah oo ku jira berdaha.2b waxaa sabab u ah dhibcaha dhalaalidda sare ee TiO2 iyo SiO2 (1843 iyo 1710°C siday u kala horreeyaan) sida oksaydhyada ugu waaweyn ee ka kooban qulqulka isku dhafka ah54,55, halka TiO2 iyo SiO2 ay leeyihiin dhibco dhalaalid hoose.barta dhalaalka oksaydhka aasaasiga ah: CaCO3 (825 °C) ee muunada qulqulka ee fig.2a56.Isbeddelladan ku dhaca barta dhalaalka ee oksaydhyada asaasiga ah ee isku-dhafka qulqulka ayaa si fiican u sheegay Shi et al.54, Ringdalen et al.55 iyo Du et al.56.U fiirsashada miisaanka joogtada ah ee Jaantus 2a iyo 2b, waxaa lagu soo gabagabeyn karaa in shaybaarada qulqulka ee loo isticmaalo daahannada E1 iyo E2 ay maraan burbur hal-tallaabo ah, sida uu soo jeediyay Brown57.Heerkulka inta uu le'eg yahay habka waxaa laga arki karaa qaloocyada ka soo jeeda (wt%) ee berdaha.2a iyo b.Maadaama qalooca TGA uusan si sax ah u qeexi karin heerkulka gaarka ah ee nidaamka qulqulka uu ku socdo isbeddelka wejiga iyo crystallization, soosaarka TGA waxaa loo isticmaalaa si loo go'aamiyo qiimaha saxda ah ee heerkulka ifafaale kasta (isbeddelka wejiga) sida ugu sarreysa endothermic si loogu diyaariyo nidaamka qulqulka.
Curyaaminta TGA-DTG oo muujinaya burburka kulaylka ee (a) qulqulka alkaline ee daahan E1 electrode iyo (b) qulqulka acidic ee daahan E2 electrode.
Shaxda 4 waxay muujinaysaa natiijooyinka falanqaynta spectrophotometric iyo falanqaynta SEM-EDS ee DSS 2205 birta saldhigga ah iyo alxanka la sameeyay iyadoo la adeegsanayo E1, E2 iyo C electrodes.E1 iyo E2 waxay muujiyeen in maadada chromium (Cr) ay si aad ah hoos ugu dhacday 18.94 iyo 17.04%, iyo maadada molybdenum (Mo) waxay ahayd 0.06 iyo 0.08%, siday u kala horreeyaan.Qiimaha alxanka leh electrodes E1 iyo E2 waa hoose.Tani waxay wax yar la socotaa qiimaha PREN ee la xisaabiyay ee wejiga ferritic-austenitic ee falanqaynta SEM-EDS.Sidaa darteed, waxaa la arki karaa in godadku ka bilaabmo marxaladda qiimaha hoose ee PREN (welds ka E1 iyo E2), asal ahaan sida lagu qeexay Shaxda 4. Tani waxay muujinaysaa hoos u dhaca iyo roobabka suurtagalka ah ee daawaha ee alxanka.Ka dib, hoos u dhigista nuxurka Cr iyo Mo alloying walxaha alxanka ee la soo saaro iyadoo la adeegsanayo electrodes E1 iyo E2 iyo qiyamkooda hoose ee u dhigma (PREN) ayaa lagu muujiyay Shaxda 4, taas oo abuuraysa dhibaato si loo ilaaliyo caabbinta goobaha dagaalka, gaar ahaan deegaanka chloride.- deegaan ka kooban.Maaddooyinka nikkel (Ni) oo aad u sarreeya oo ah 11.14% iyo xadka la oggol yahay ee maadada manganese ee ku jira isgoysyada welded ee E1 iyo E2 electrodes ayaa laga yaabaa in ay saameyn togan ku yeeshaan sifooyinka farsamada alxanka loo isticmaalo xaaladaha isku dhafka biyaha badda (Jaantus. 3). ).ayaa la sameeyay iyadoo la adeegsanayo shaqada Yuan iyo Oy58 iyo Jing et al.48 ee saamaynta nikkel sare iyo halabuurka manganese si loo hagaajiyo sifooyinka farsamada ee dhismayaasha welded ee DSS ee xaaladaha adag ee shaqada.
Natiijooyinka tijaabada xiiqsan ee (a) UTS iyo 0.2% sag YS iyo (b) lebis iyo dherer buuxa iyo weecsanaantooda caadiga ah.
Qalabka xoogga leh ee alaabta saldhigga ah (BM) iyo kala-goysyada alxanka ee laga sameeyay korantada horumarsan (E1 iyo E2) iyo koronto ganacsi ahaan laga heli karo (C) ayaa lagu qiimeeyay laba xabbo alxan oo kala duwan oo ah 90 A iyo 110 A. 3 (a) iyo (b) tus UTS, YS oo leh 0.2% la dhimay, oo ay la socoto dheerayntooda iyo xogta weecinta caadiga ah.Natiijooyinka dhimista UTS iyo YS ee 0.2% laga helay berdihii.3a waxay muujinaysaa qiimaha ugu fiican ee muunada no.1 (BM), muunad no.3 (weld E1), muunad no.5 (weld E2) iyo muunad no.6 (alxanka C) waa 878 iyo 616 MPa, 732 iyo 497 MPa, 687 iyo 461 MPa iyo 769 iyo 549 MPa, siday u kala horreeyaan, iyo weecsanaantooda heerka.Laga soo bilaabo berdaha.110 A) waa muunado la tiriyey 1, 2, 3, 6 iyo 7, siday u kala horreeyaan, oo leh guryaha ugu yar ee lagu taliyay in ka badan 450 MPa ee tijaabada xajinta iyo 620 MPa oo ah tijaabada xajinta oo ay soo jeedisay Grocki32.Ballaarinta shaybaarrada alxanka leh electrodes E1, E2 iyo C, oo ay matalaan muunado No. 2, No. 3, No. 4, No. 5, No. 6 iyo No. 7, at qulqulka alxanka 90 A iyo 110 A. siday u kala horreeyaan, waxay ka tarjumaysaa caagnimada iyo daacadnimada.la xidhiidha biraha salka.Kordhinta hoose waxaa lagu sharaxay cilladaha alxanka ee suurtogalka ah ama ka kooban qulqulka korantada (Sawir 3b).Waxaa lagu soo gabagabeyn karaa in BM duplex birta aan la taaban karin iyo isgoysyada alxanka leh ee E1, E2 iyo C guud ahaan ay leeyihiin sifooyin adag oo aad u sarreeya taas oo ay ugu wacan tahay maadada nikkel-ka oo aad u sareysa (Shaxda 4), laakiin hantidaan waxaa lagu arkay kala goysyada alxanka.Waxtar yar E2 waxaa laga helaa isku dhafka acidic ee qulqulka.Gunn59 waxay muujisay saamaynta nikkel alloys ee hagaajinta sifooyinka farsamada ee kala-goysyada alxanka ah iyo xakamaynta dheellitirka wajiga iyo qaybinta walxaha.Tani waxay mar kale xaqiijinaysaa xaqiiqda ah in electrodes ka samaysan iskudhafyada aasaasiga ah ee aasaasiga ah ay leeyihiin sifooyin farsamo oo ka wanaagsan electrodes-ka laga sameeyay isku-darka qulqulka acidic, sida ay soo jeediyeen Bang et al.60.Sidaa darteed, wax ku biirin la taaban karo ayaa lagu sameeyay aqoonta jirta ee ku saabsan sifooyinka isugeynta welded ee korantada cusub ee dahaarka leh (E1) oo leh sifooyin jilicsan oo wanaagsan.
On berde.Jaantusyada 4a iyo 4b waxay muujinayaan sifooyinka microhardness Vickers ee shaybaarada tijaabada ah ee kala-goysyada alxanka ee electrodes E1, E2 iyo C. 4a waxay muujinayaan natiijooyinka adkaanta laga helay hal jihada muunada (laga bilaabo WZ ilaa BM), iyo berde.4b waxay tusinaysaa natiijooyinka adkaanta ee laga helay labada dhinac ee shaybaarka.Qiimaha qallafsanaanta ee la helay inta lagu jiro alxanka shaybaarada No. 2, 3, 4 iyo 5, kuwaas oo ah kala-goysyada alxanka leh ee E1 iyo E2, waxay noqon kartaa sababtoo ah qaab-dhismeedka qallafsan inta lagu jiro xoojinta wareegyada alxanka.Kordhinta adag ee adag ayaa lagu arkay labadaba HAZ-gaabsan iyo HAZ-ka-fudud ee dhammaan shaybaarada No. alxanka natiijada shaybaarada chromium-weld waxay qani ku yihiin qiiqa (Cr23C6) .Marka la barbar dhigo shaybaarrada alxanka kale 2, 3, 4 iyo 5, qiyamka qallafsanaanta ee kala-goysyada alxanka muunado No.. 6 iyo 7 ee berdihii.4a iyo 4b ee sare (Shaxda 2).Sida laga soo xigtay Mohammed et al.61 iyo Nowacki iyo Lukoje62, tani waxa laga yaabaa inay sabab u tahay qiimaha sare ee ferrite δ iyo culayska haraaga ah ee ku jira alxanka, iyo sidoo kale gabaabsiga walxaha alloying sida Mo iyo Cr ee alxanka.Qiimaha adkaanta ee dhammaan tixgalinta shaybaarada tijaabada ah ee aagga BM waxay u muuqdaan kuwo joogto ah.Isbeddelka natiijooyinka falanqaynta qallafsanaanta ee muunado alxanka ah ayaa la socda gabagabada cilmi-baarayaasha kale61,63,64.
Qiimaha qallafsanaanta kala-goysyada alxanka ee shaybaarada DSS
Wejiyada kala duwan ee ku jira welded DSS 2205 oo leh E1, E2 iyo C electrodes ayaa la helay iyo spectra XRD ee xagasha diffraction 2 \ (\ theta \) ayaa lagu muujiyay sawirka 5. Fiirinta austenite (\ (\ gamma \) ) iyo ferrite (\(\alpha \)) wejiyada ayaa lagu aqoonsaday xagal kala duwanaansho 43° iyo 44°, taasoo si buuxda u xaqiijinaysa in ka kooban alxanku uu yahay laba waji 65 bir ah.in DSS BM ay muujinayso oo kaliya austenitic (\(\gamma \)) iyo ferritic (\(\alpha \)) wejiyada, oo xaqiijinaya natiijooyinka qaab-dhismeed yar ee lagu soo bandhigay jaantusyada 1 iyo 2. 6c, 7c iyo 9c.Wejiga ferritic (\ (\ alpha \)) ee lagu arkay DSS BM iyo heerka ugu sarreeya ee alxanka ilaa electrode C ayaa muujinaya iska caabbinta daxalka, maadaama wajigan ujeedkiisu yahay in la kordhiyo caabbinta daxalka ee birta, sida Davison iyo Redmond66 ay leeyihiin. la sheegay , joogitaanka walxaha xasilinta ferrite, sida Cr iyo Mo, waxay si wax ku ool ah u dejiyaan filimka dadban ee walxaha ku jira bay'ad koloriin ku jirta.Shaxda 5 waxa ay ku tusaysaa wejiga ferrite-austenitic iyadoo loo eegayo Metallografiga tirada.Saamiga jajabka mugga ee wejiga ferrite-austenitic ee kala-goysyada alxanka ee korantada C ayaa lagu gaaraa qiyaastii (≈1: 1).Feerrite hooseeya (\ (\ alpha \)) Halabuurka weldments ee isticmaalaya E1 iyo E2 electrodes ee natiijada jajabka mugga (Shaxda 5) waxay muujinaysaa dareenka suurtagalka ah ee deegaanka daxalka, kaas oo lagu xaqiijiyay falanqaynta korantada.la xaqiijiyay (Jaantus. 10a,b)), maadaama marxaladda ferrite ay bixiso awood sare iyo difaac ka hortagga dillaaca daxalka walaaca ee chloride-ka.Tan waxaa lagu sii xaqiijiyay qiyamka qallafsanaanta hooseeya ee lagu arkay alxanka korantada E1 iyo E2 ee berdaha.4a,b, kuwaas oo ay sababto saamiga hoose ee ferrite ee qaab dhismeedka birta (Shaxda 5).Joogitaanka austenitic aan dheeli tirnayn (\(\gamma \)) iyo ferritic (\(\ alpha \)) wejiyada kala goysyada alxanka ah iyadoo la isticmaalayo E2 electrodes waxay tusinaysaa nuglaanshaha dhabta ah ee birta weerarka daxalka.Taas bedelkeeda, spectra XPA ee birta laba-waji ah ee isgoysyada welded leh E1 iyo C electrodes, oo ay weheliyaan natiijooyinka BM-ka, badanaa waxay muujinayaan joogitaanka walxaha xasilinta austenitic iyo ferritic, taas oo ka dhigaysa walxaha waxtar u leh dhismaha iyo warshadaha petrochemical. , sababtoo ah wuxuu ku dooday Jimenez et al.65;Davidson & Redmond66;Shamant iyo kuwa kale67.
Micrograph-yada indhaha ee kala-goysyada alxanka ah ee E1 electrodes oo leh joomatariyaal alxan oo kala duwan: (a) HAZ oo muujinaya xariiqda fiyuuska, (b) HAZ oo muujinaya xariiqda fiyuuska ee weynaynta sare, (c) BM ee wejiga ferritic-austenitic, (d) joomatari alxanka , (e) Waxay muujisaa aagga kala-guurka ee u dhow, (f) HAZ waxay muujinaysaa wejiga ferritic-austenitic ee weynaynta sare, (g) Aagga Weld wuxuu muujinayaa wejiga ferritic-austenitic wejiga Tensile.
Micrograph-yada indhaha ee E2 electrode alxanka oo kala duwan geometries alxanka: (a) HAZ oo muujinaya xariiqda fiyuuska, (b) HAZ oo muujinaya xariiqda fiyuuska ee weynaynta sare, (c) BM for ferritic-austenitic wajiga bulk, (d) joomatari alxanka, (e)) Muujinaya aagga kala-guurka ee agagaarka, (f) HAZ oo muujinaya wejiga ferritic-austenitic ee weyneynta sare, (g) aagga alxanka oo muujinaya wejiga ferritic-austenitic.
Jaantusyada 6a-c iyo, tusaale ahaan, waxay muujinayaan qaab-dhismeedka birta ah ee kala-goysyada DSS ee alxanka loo isticmaalayo E1 electrode ee joomateriyada alxanka ee kala duwan (Jaantuska 6d), taasoo muujinaysa halka mikrogarafyada indhaha laga qaatay cabbiro kala duwan.On berde.6a, b, f - aagagga kala-guurka ee kala-goysyada alxanka, oo muujinaya qaab-dhismeedka dheellitirka wajiga ee ferrite-austenite.Jaantusyada 7a-c iyo tusaale ahaan waxay sidoo kale muujinayaan OM ee isku-dhafka DSS ee alxanka leh iyadoo la adeegsanayo E2 electrode ee joomateriyada alxanka ee kala duwan (Jaantuska 7d), oo ka dhigan dhibcaha falanqaynta OM ee weynaynta kala duwan.On berde.7a,b,f waxay muujinaysaa aagga kala-guurka ee wadajirka alxanka leh ee dheellitirka ferritic-austenitic.OM ee aagga alxanka (WZ) waxa lagu muujiyey berdaha.1 iyo fig.2. Alxanka electrodes E1 iyo E2 6g iyo 7g, siday u kala horreeyaan.OM on BM waxa lagu muujiyey jaantusyada 1 iyo 2. In fig.6c, e iyo 7c, e waxay muujinayaan kiiska kala goysyada alxanka leh ee E1 iyo E2, siday u kala horreeyaan.Meesha iftiinka waa wejiga austenite halka aagga madow ee madowna uu yahay wejiga ferrite.Isku dheelitirnaanta wajiga ee aagga kuleylku saameeyay (HAZ) ee u dhow xariiqda fiyuuska ayaa muujisay samaynta roobabka Cr2N, sida ku cad SEM-BSE micrographs ee berdihii.8a,b oo lagu xaqiijiyay fig.9a,b.Joogitaanka Cr2N lagu arkay wejiga ferrite ee shaybaarada ku jira berdihii.8a,b oo lagu xaqiijiyay falanqaynta dhibcaha SEM-EMF iyo jaantusyada khadka EMF ee qaybaha alxanka (Jaantus. 9a-b), waxaa sabab u ah heerkulka alxanka sare.Wareega ayaa soo dedejisa soo bandhigida chromium iyo nitrogen, maadaama heerkulka sare ee alxanka uu kordhiyo isku-dhafka faafinta nitrogen.Natiijooyinkani waxay taageerayaan daraasadaha Ramirez et al.68 iyo Herenyu et al.69 oo muujinaya in, iyadoon loo eegin maadada nitrogen, Cr2N waxaa badanaa lagu kaydiyaa miraha ferrite, xuduudaha hadhuudhka, iyo xuduudaha α / \ (\ gamma \), sida sidoo kale soo jeediyay cilmi-baarayaal kale.70.71.
(a) Baro falanqaynta SEM-EMF (1, 2 iyo 3) ee wadajirka alxanka leh ee E2;
Qaab-dhismeedka dusha sare ee shaybaarrada matalayaasha iyo EMF-yadooda u dhigma ayaa lagu muujiyey berdihii.10a–c.On berde.Jaantusyada 10a iyo 10b waxay muujinayaan micrographs SEM iyo muuqaalkooda EMF ee kala-goysyada alxanka iyagoo isticmaalaya korantada E1 iyo E2 ee aagga alxanka, siday u kala horreeyaan, iyo berdaha.10c waxay tusinaysaa micrographs SEM iyo EMF spectra OM oo ka kooban austenite (\(\gamma \)) iyo ferrite (\(\alpha \)) weji iyada oo aan wax soo dajin.Sida ku cad jaantuska EDS ee Jaantuska 10a, boqolkiiba Cr (21.69 wt.%) iyo Mo (2.65 wt.%) marka la barbar dhigo 6.25 wt.% Ni waxa ay siinaysaa dareenka dheelitirka u dhigma ee wejiga ferrite-austenitic.Microstructure oo leh hoos u dhac aad u sarreeya oo ku jira maadada chromium (15.97 wt.%) iyo molybdenum (1.06 wt.%) marka la barbar dhigo maadada sare ee nikkel (10.08 wt.%) ee qaab-dhismeedka microstructure ee isku-dhafka welded ee electrode E2, oo lagu muujiyay fig.1. Is barbar dhig.EMF spectrum 10b.Qaabka acicular ee leh qaab-dhismeedka austenitic-ka dhuuban ee lagu arkay WZ ee lagu muujiyey berdaha.10b waxay xaqiijinaysaa dhimista suurtagalka ah ee walxaha bacriminta leh (Cr iyo Mo) ee alxanka iyo roobabka chromium nitride (Cr2N) - marxaladda austenitic.Qaybinta qaybaha roobabka ee ku teedsan xudduudaha austenitic (\(\gamma \)) iyo ferritic (\(\ alpha \)) wejiyada kala-goysyada alxanka ee DSS ayaa xaqiijinaya bayaankan72,73,74.Tani waxay sidoo kale keentaa waxqabadkeeda daxalka liidata, maadaama Cr loo arko inuu yahay qaybta ugu muhiimsan ee samaynta filim aan fiicneyn oo wanaajinaya caabbinta daxalka maxalliga ah ee steel59,75 sida ku cad sawirka 10b.Waxaa la arki karaa in BM-ka ku jira mikrogaraafka SEM ee Jaantuska 10c uu muujinayo sifaynta hadhuudhka xooggan sida natiijooyinka EDS spectrum ay muujinayaan Cr (23.32 wt%), Mo (3.33 wt%) iyo Ni (6.32 wt).%) sifooyinka kiimikaad ee wanaagsan.%) oo ah curiye isku-dar ah oo muhiim u ah hubinta isku dheelitirnaanta qaab-dhismeed yar ee wejiga ferrite-austenitic ee qaab-dhismeedka DSS76.Natiijooyinka falanqaynta EMF spectroscopic-ka kooban ee kala-goysyada alxanka ee E1 electrode waxay caddeeyaan isticmaalkeeda dhismaha iyo jawiga gardarrada, tan iyo kuwii hore ee austenite iyo ferrite stabilizers ee qaab-dhismeedku waxay u hoggaansamaan heerka DSS AISI 220541.72 ee kala-goysyada alxanka, 77.
SEM micrographs ee kala-goysyada alxanka, halka (a) electrode E1 ee aagga alxanka uu leeyahay EMF spectrum, (b) electrode E2 ee aagga alxanka ayaa leh EMF spectrum, (c) OM waxay leedahay EMF spectrum.
Ficil ahaan, waxaa la arkay in alxanka DSS ay ku xoojiso qaab si buuxda ferritic (F-mode), oo leh nuclei nuclei oo ka hooseeya heerkulka solvus, kaas oo inta badan ku tiirsan chromium ilaa saamiga nikkel u dhigma (Creq/Nieq) (> 1.95 waxay ka kooban tahay qaabka F) Cilmi-baarayaasha qaarkood waxay ogaadeen saameyntan birta sababtoo ah awoodda faafinta xooggan ee Cr iyo Mo sida walxaha samaynta ferrite ee wajiga ferrite8078,79.Waxaa cad in DSS 2205 BM ay ka kooban tahay xaddi badan oo Cr iyo Mo ah (oo muujinaya Creq sare), laakiin uu leeyahay Nic ka hooseeya alxanka E1, E2 iyo C electrodes, taas oo ka qayb qaadanaysa saamiga Creq/Nieq sare.Tani waxay sidoo kale caddaynaysaa daraasadda hadda, sida ku cad Shaxda 4, halkaasoo saamiga Creq/Nieq lagu go'aamiyay DSS 2205 BM ee ka sarreeya 1.95.Waxaa la arki karaa in alxanka leh electrodes E1, E2 iyo C ay ku adkaadaan qaabka austenitic-ferritic (qaabka AF), qaabka austenitic (qaabka A) iyo habka ferritic-austenitic, siday u kala horreeyaan, sababtoo ah maadada sare ee qaabka bulk (qaabka FA) .), sida ku cad shaxda 4, waxa ku jira Ni, Cr iyo Mo ee alxanka ayaa ka yar, taas oo muujinaysa in saamiga Creq/Nieq uu ka hooseeyo kan BM.Farriinta aasaasiga ah ee E2 electrode alxanka waxay lahayd qaab-dhismeedka ferrite morphology iyo saamiga Creq/Nieq ee la go'aamiyay wuxuu ahaa 1.20 sida lagu qeexay Shaxda 4.
On berde.11a waxay tusinaysaa Awooda Wareega Furan (OCP) oo ka soo horjeeda wakhtiga AISI DSS 2205 qaab dhismeedka birta ah ee 3.5% NaCl xal.Waxaa la arki karaa in qalooca ORP uu u wareego awood togan, taasoo muujineysa muuqaalka filim aan fiicneyn oo ku yaal dusha muunada birta, hoos u dhaca suurtagalka ah wuxuu muujinayaa daxalka guud, iyo awoodda joogtada ah ee ku dhow waqti ka dib waxay muujineysaa sameynta a filim dadban waqti ka dib., Dusha sare ee shaybaarku waa mid xasiloon oo leh 77 Dheg leh taasoo muujinaysa xasilooni darro yar.Degenaansho la'aantan waxaa la barbar dhigi karaa joogitaanka ions chloride (Cl-) ee xalka, taas oo si weyn u dardargelin karta falcelinta daxalka, taas oo kordhinaysa heerka daxalka.Indho-indhaynta inta lagu guda jiro iskaanka OCP iyada oo aan la dabaqi karin waxay muujisay in Cl ee fal-celinta ay saameyn karto iska caabinta iyo xasilloonida heerkulbeegga muunadaha ee deegaannada gardarrada leh.Ma et al.81 iyo Lotho et al.5 waxay xaqiijisay sheegashada ah in Cl- ay door ka ciyaarto dardargelinta hoos u dhaca filimada aan tooska ahayn ee substrate-ka, taas oo ka qayb qaadanaysa xidhashada dheeraadka ah.
Falanqaynta korantada ee muunadaha la daraaseeyay: (a) kobaca RSD ee ku xidhan wakhtiga iyo (b) polaration potentiodynamic ee shaybaarada 3.5% NaCl xal.
On berde.11b wuxuu soo bandhigayaa falanqayn isbarbardhig ah oo ku saabsan curiyeyaasha polarisation potentiodynamic (PPC) ee kala-goysyada alxanka ee korantada E1, E2 iyo C ee hoos yimaada saameynta 3.5% NaCl.Muunadaha BM-ka ee welded ee PPC iyo 3.5% NaCl xalku waxay muujiyeen dabeecad aan fiicneyn.Shaxda 5 waxay muujinaysaa cabbirada falanqaynta korantada kiimikaad ee shaybaarada laga helay qalooca PPC, sida Ecorr (karti daxalka) iyo Epit (pitting power corrosion) iyo weecashooyinka la xidhiidha.Marka la barbardhigo shaybaarrada kale ee No. 2 iyo No. 5, welded with electrodes E1 iyo E2, samples No. 1 and No. 7 (BM and welded gos with electrode C) ayaa muujiyay karti sare oo loogu talagalay daxalka in lagu dhejiyo xalka NaCl (Sawir 11b). ).Sifooyinka sare ee passivating ee hore marka la barbar dhigo kuwa dambe waxaa sabab u ah dheelitirka ka kooban halabuurka microstructural ee birta (weji Austenitic iyo ferritic) iyo diiradda walxaha alloying.Sababtoo ah joogitaanka wejiyada ferrite iyo austenitic ee qaab-dhismeedka micro, Resendea et al.82 waxa ay taageereen hab-dhaqanka dadban ee DSS ee warbaahinta gardarrada ah.Waxqabadka hooseeya ee shaybaarrada lagu alxanayo E1 iyo E2 electrodes waxay la xiriiri karaan hoos u dhaca walxaha alloying ee ugu muhiimsan, sida Cr iyo Mo, ee aagga alxanka (WZ), maadaama ay dejiyaan marxaladda ferrite (Cr iyo Mo), waxay u dhaqmaan sida passivators Alloys in wajiga austenitic biraha oksaydhized.Saamaynta walxahan ay ku leeyihiin iska caabbinta godadku way ka weyn tahay marxaladda austenitic marka loo eego wejiga ferritic.Sababtan awgeed, marxaladda bacriminta waxay u socotaa si ka dhakhso badan marxaladda austenitic ee la xidhiidha gobolka ugu horreeya ee passivation ee qalooca polarization.Cutubyadani waxay saameyn weyn ku leeyihiin iska caabinta godad DSS sababtoo ah iska caabintooda sare ee wejiga austenitic marka la barbar dhigo wejiga ferritic.Sidaa darteed, socodka degdega ah ee marxaladda ferrite waa 81% ka sarreeya heerka austenite.In kasta oo xalka Cl-in uu saameyn xun ku yeelanayo awoodda socodka ee filimka birta ah83.Sidaa darteed, xasilloonida filimka baabuurka ee muunadda ayaa si weyn loo dhimi doonaa84.Laga soo bilaabo Shaxda.6 waxay sidoo kale muujinaysaa in awoodda daxalka (Ecorr) ee kala-goysyada welded leh E1 electrode ay xoogaa xasilloon tahay marka la barbardhigo kala-goysyada alxanka leh ee E2 electrode.Tan waxaa sidoo kale lagu xaqiijiyay qiyamka hooseeya ee engegnaanta alxanka iyadoo la adeegsanayo electrodes E1 iyo E2 ee fig.4a,b, taas oo ay ugu wacan tahay maadada hoose ee ferrite (Shaxda 5) iyo maadada hoose ee chromium iyo molybdenum (Shaxda 4) ee qaabka birta ah ee laga sameeyay.Waxaa la soo gabagabeyn karaa in caabbinta daxalka ee birta deegaanka badda ee la ekaaday ay kordhiso alxanka hadda jira oo hoos u dhacaya oo ay ku yaraadaan maadada Cr iyo Mo iyo ka kooban ferrite hooseeya.Hadalkani wuxuu la socdaa daraasad uu sameeyay Salim et al.85 oo ku saabsan saamaynta cabbirrada alxanka sida alxanka hadda jira ee daacadnimada daxalka ee birta alxanka ah.Sida koloriintu birta u gasho habab kala duwan sida nuugista xididka iyo faafinta, godad (daxalka godka) ee qaabka iyo qotodheerta aan sinnayn ayaa la sameeyaa.Nidaamku si weyn ayuu uga duwan yahay xalalka pH-ga sare halkaas oo kooxaha ku xeeran (OH-) ay si fudud u soo jiitaan dusha birta, xasilinta filimka dadban iyo bixinta ilaalin dheeraad ah dusha birta25,86.Iska caabbinta daxalka ugu fiican ee shaybaarada No. 1 iyo No. 7 waxay inta badan sabab u tahay joogitaanka qaab dhismeedka birta ee qadar badan oo δ-ferrite (Shaxda 5) iyo qadar badan oo Cr iyo Mo (Shaxda 4), tan iyo markii heerka daxalka godka ayaa inta badan ku jira birta, oo lagu alxanayo habka DSS, ee qaabka austenitic-qaab dhismeedka qaybaha.Sidaa darteed, isku-dhafka kiimikada ee daawaha ayaa door muhiim ah ka ciyaara waxqabadka daxalka ee wadajirka alxanka87,88.Intaa waxaa dheer, waxaa la arkay in shaybaarrada alxanka loo isticmaalo E1 iyo C electrodes ee daraasaddan ay muujiyeen qiyamka Ecorr hoose ee qalooca PPC marka loo eego kuwa alxanka loo isticmaalo E2 electrode ee ka soo baxa OCP (Shaxda 5).Sidaa darteed, gobolka anode wuxuu ka bilaabmaa awood hoose.Isbeddelkan waxaa inta badan sabab u ah xasilinta qayb ka mid ah lakabka passivation ee laga sameeyay dusha muunada iyo polarization cathodic ee dhaca ka hor inta aan si buuxda loo xasilin OCP89.On berde.12a iyo b waxay muujinayaan 3D muuqaal muuqaaleedka shaybaarada tijaabada daxalaystay ee xaaladaha alxanka ee kala duwan.Waxaa la arki karaa in cabbirka daxalka ee muunadyadu ay kordhiyaan awoodda daxalka hoose ee ay abuurtay alxanka sare ee hadda jira ee 110 A (Jaantus. 12b), oo u dhiganta cabbirka daxalka ee laga helay alxanka oo leh saamiga hadda alxanka hoose ee 90 A. (Jaantus. 12a).Tani waxay xaqiijinaysaa sheegashada Mohammed90 ee ah in xargaha silbashada ay ka sameysan yihiin dusha sare ee muunada si loo burburiyo filimka passivation ee dusha sare iyada oo la soo bandhigayo substrate ilaa 3.5% NaCl si ay koloriinku u bilaabo inuu weeraro, taasoo keenaysa in walaxda milanto.
Falanqaynta SEM-EDS ee Shaxda 4 waxay muujinaysaa in qiyamka PREN ee marxalad kasta oo austenitic ah ay ka sarreeyaan kuwa ferrite ee dhammaan alxanka iyo BM.Bilawga godka ferrite/austenite interface waxa ay dedejisaa burburinta lakabka walxaha dadban taas oo ay ugu wacan tahay wada noolaanshaha iyo kala soocida walxaha ka dhaca meelahan91.Si ka duwan marxaladda austenitic, halkaas oo qiimaha iska caabbinta u dhigma (PRE) uu ka sarreeyo, bilawga bilawga marxaladda ferritic waxay sabab u tahay qiimaha hoose ee PRE (Shaxda 4).Marxaladda austenite waxay u muuqataa inay ka kooban tahay qadar aad u badan oo ah stabilizer austenite (nitrogen solubility), kaas oo bixiya xoojinta sare ee curiyahan iyo, sidaas darteed, iska caabin sare oo u ah pitting92.
On berde.Jaantuska 13 waxa uu muujinayaa qalooca heerkulbeegyada muhiimka ah ee E1, E2, iyo C alxanka.Marka la eego in cufnaanta hadda ay kor u kacday 100 µA/cm2 sababtoo ah godad inta lagu jiro tijaabada ASTM, way caddahay in @110A alxanka E1 uu muujiyay heerkulka ugu hooseeya ee 27.5 ° C oo ay ku xigto E2 @ 90A alxanka ayaa muujinaya CPT 40 °C, iyo xaaladda C@110A CPT-ga ugu sarreeya waa 41°C.Natiijooyinka la arkay waxay si fiican ula heshiiyaan natiijooyinka la arkay ee imtixaanada polarisation.
Qalabka farsamada iyo habdhaqanka daxalka ee alxanka birta-daxalka ah ee laba-laabka ah ayaa la baadhay iyadoo la isticmaalayo E1 iyo E2 electrodes-ka cusub.Electrode-ka alkaline (E1) iyo electrode acidic (E2) ee loo isticmaalo geeddi-socodka SMAW ayaa si guul leh loogu dahaadhay isku-dhafka qulqulka leh ee guud ahaan daboolida 1.7 mm iyo index alkaline ee 2.40 iyo 0.40, siday u kala horreeyaan.Xasiloonida kulaylka ee qulqulka loo diyaariyey iyadoo la isticmaalayo TGA dhexdhexaad ah ayaa la qiimeeyay.Joogitaanka maaddada sare ee TiO2 (%) ee matrix socodka qulqulka ayaa wanaajisay ka saarista alxanka ee korantada ee lagu dahaadhay qulqulka acidic (E2) marka la barbar dhigo koronto ku dahaaran qulqulka aasaasiga ah (E1).In kasta oo labada korantada dahaarka leh (E1 iyo E2) ay leeyihiin awood bilow ah oo wanaagsan.Xaaladaha alxanka, gaar ahaan gelinta kulaylka, alxanka hadda iyo xawaaraha, waxay door muhiim ah ka ciyaaraan gaaritaanka dheelitirka wejiga austenite/ferrite ee alxanka DSS 2205 iyo sifada makaanikada wanaagsan ee alxanka.Kala-goysyada lagu dhejiyay korantada E1 waxay muujiyeen sifooyin jilicsan oo aad u fiican (xiirid 0.2% YS = 497 MPa iyo UTS = 732 MPa), taas oo xaqiijinaysa in dareeraha aasaasiga ah ee korantada ee korantada ay leeyihiin tusaha aasaasiga ah ee aasaasiga ah marka la barbar dhigo dareeraha dareeraha aashitada.Electrodes waxay soo bandhigaan sifooyin farsamo oo wanaagsan oo leh alkalinity hooseeya.Waa iska cadahay in kala-goysyada alxanka ee korantada leh daahan cusub (E1 iyo E2) ma jiro dheellitirka wejiga ferrite-austenitic, kaas oo lagu muujiyey iyadoo la adeegsanayo falanqaynta OES iyo SEM-EDS ee alxanka oo lagu qiyaaso jajabka mugga ee alxanka.Metallography ayaa xaqiijiyay daraasaddooda SEM.qaab-dhismeedyada yaryar.Tani waxay inta badan sabab u tahay yaraanta walxaha alloying sida Cr iyo Mo iyo sii deynta suurtagalka ah ee Cr2N inta lagu jiro alxanka, taas oo lagu xaqiijiyay sawirka khadka EDS.Tan waxaa sii taageeraya qiyamka qallafsanaanta hooseeya ee lagu arkay alxanka E1 iyo E2 electrodes sababtoo ah saamiga hooseeya ee ferrite iyo walxaha alloying ee qaab dhismeedka birta.Caddaynta Daxalka Suuragalnimada (Ecorr) ee alxanka iyadoo la adeegsanayo E1 electrode waxay caddeeyeen inay waxyar ka yar adkaysanayaan daxalka xalka marka la barbar dhigo alxanka isticmaalaya E2 electrode.Tani waxay xaqiijinaysaa waxtarka korantada cusub ee la sameeyay ee alxanka lagu tijaabiyay deegaanka 3.5% NaCl iyada oo aan lahayn isku dhafka daawaynta.Waxaa la soo gabagabeyn karaa in iska caabbinta daxalka ee jawiga badda ee la ekaaday ay kordhiso alxanka hadda socda oo sii yaraanaya.Sidaa darteed, roobabka carbides iyo nitrides iyo hoos u dhac ku yimid iska caabbinta daxalka ee kala-goysyada welded iyadoo la adeegsanayo E1 iyo E2 electrodes ayaa lagu sharraxay kororka alxanka hadda, taas oo keentay isku dheelitir la'aanta wareegga wajiga ee kala-goysyada welded ee birta laba-ujeedka ah.
Marka la codsado, xogta daraasaddan waxaa bixin doona qoraaga ay kala leeyihiin.
Smook O., Nenonen P., Hanninen H. iyo Liimatainen J. Microstructure of super duplex ahama birta ay samaysay budada birta kulul isostatic riixaya daaweynta kulaylka warshadaha.Birtaarday.dhalanteed.A 35, 2103. https://doi.org/10.1007/s11661-004-0158-9 (2004).
Kuroda T., Ikeuchi K. iyo Kitagawa Y. kontoroolka qaab-dhismeedka yar yar ee ku biirista birta aan casriga ahayn.Ku-shaqaynta Qalabka Cusub ee Tamarta Sare ee Electromagnetic, 419-422 (2005).
Smook O. Qaab-dhismeedka yar yar iyo sifooyinka birta-duplex-ga ee super duplex ee birta birta ah ee casriga ah.Royal Institute of Technology (2004)
Lotto, TR iyo Babalola, P. Dabeecadda Daxalka Polarization iyo Falanqaynta Dhisme-yar ee AA1070 Aluminium iyo Silicon Carbide Matrix Composites at Concentrations Acid Chloride.Injineer qancin kara.4, 1. https://doi.org/10.1080/23311916.2017.1422229 (2017).
Bonollo F., Tiziani A. iyo Ferro P. Habka alxanka, isbeddelka qaab-dhismeed yar iyo sifooyinka kama dambaysta ah ee duplex iyo super duplex birta aan lahayn.Duplex birta aan lahayn birta 141–159 (John Wiley & Sons Inc., Hoboken, 2013).
Kisasoz A., Gurel S. iyo Karaaslan A. Saamaynta wakhtiga soo celinta iyo heerka qaboojinta habka dhigista biraha u adkaysta daxalka ee laba-waji ah.Birtacilmiga.daaweynta kulaylka.57, 544. https://doi.org/10.1007/s11041-016-9919-5 (2016).
Shrikant S, Saravanan P, Govindarajan P, Sisodia S iyo Ravi K. Horumarinta birta aan lahayn duplex ee caatada ah (LDSS) oo leh sifooyin farsamo iyo daxal oo aad u fiican shaybaarka.Jaamacad sare.haanta kaydinta.794, 714 (2013).
Murkute P., Pasebani S. iyo Isgor OB Metallurgical iyo sifooyinka korantada ee super duplex ahama dahaarka lakabyada on substrates steel khafiif ah helay by alloying laser ee lakabka budada ah.cilmiga.Rep. 10, 10162. https://doi.org/10.1038/s41598-020-67249-2 (2020).
Oshima, T., Khabara, Y. iyo Kuroda, K. Dadaallada lagu badbaadinayo nikkel ee birta aan lahayn austenitic.ISIJ International 47, 359. https://doi.org/10.2355/isijinternational.47.359 (2007).
Oikawa W., Tsuge S. iyo Gonome F. Horumarinta taxane cusub oo bir-la'aan ah oo laba-geesoodka ah.NSSC 2120™, NSSC™ 2351. NIPPON Warbixinta Farsamada ee Birta No. 126 (2021).