321 स्टेनलेस स्टील कॉइल्ड ट्यूब रासायनिक रचना यांत्रिक गुणधर्म आणि नवीन इलेक्ट्रोडसह डुप्लेक्स स्टेनलेस स्टील वेल्डचे गंज वर्तन

Nature.com ला भेट दिल्याबद्दल धन्यवाद.तुम्ही मर्यादित CSS समर्थनासह ब्राउझर आवृत्ती वापरत आहात.सर्वोत्तम अनुभवासाठी, आम्ही शिफारस करतो की तुम्ही अद्ययावत ब्राउझर वापरा (किंवा इंटरनेट एक्सप्लोररमध्ये सुसंगतता मोड अक्षम करा).याव्यतिरिक्त, सतत समर्थन सुनिश्चित करण्यासाठी, आम्ही शैली आणि JavaScript शिवाय साइट दर्शवतो.
प्रति स्लाइड तीन लेख दर्शवणारे स्लाइडर.स्लाइड्समधून जाण्यासाठी मागील आणि पुढील बटणे वापरा किंवा प्रत्येक स्लाइडमधून जाण्यासाठी शेवटी स्लाइड कंट्रोलर बटणे वापरा.

स्टेनलेस स्टील 321 कॉइल ट्यूब रासायनिक रचना

321 स्टेनलेस स्टील कॉइल ट्यूबिंगची रासायनिक रचना खालीलप्रमाणे आहे:
- कार्बन: ०.०८% कमाल
- मॅंगनीज: 2.00% कमाल
- निकेल: 9.00% मि

स्टेनलेस स्टील 321 कॉइल ट्यूब यांत्रिक गुणधर्म

स्टेनलेस स्टील 321 कॉइल ट्यूब उत्पादकाच्या मते, स्टेनलेस स्टील 321 कॉइल ट्यूबिंगचे यांत्रिक गुणधर्म खाली सारणीबद्ध केले आहेत: तन्य सामर्थ्य (पीएसआय) उत्पन्न सामर्थ्य (पीएसआय) वाढवणे (%)

स्टेनलेस स्टील 321 कॉइल ट्यूबचे अनुप्रयोग आणि उपयोग

अनेक अभियांत्रिकी अनुप्रयोगांमध्ये, डुप्लेक्स स्टेनलेस स्टील (DSS) वेल्डेड संरचनांचे यांत्रिक आणि गंज गुणधर्म हे सर्वात महत्वाचे घटक आहेत.सध्याच्या अभ्यासात फ्लक्स नमुन्यांमध्ये मिश्रधातूचे घटक न जोडता खास डिझाइन केलेले नवीन इलेक्ट्रोड वापरून 3.5% NaCl चे अनुकरण करणाऱ्या वातावरणात डुप्लेक्स स्टेनलेस स्टील वेल्ड्सचे यांत्रिक गुणधर्म आणि गंज प्रतिरोधकता तपासण्यात आली.DSS बोर्ड वेल्डिंगसाठी इलेक्ट्रोड E1 आणि E2 वर 2.40 आणि 0.40 च्या मूलभूत निर्देशांकासह दोन भिन्न प्रकारचे प्रवाह वापरले गेले.थर्मोग्राविमेट्रिक विश्लेषण वापरून फ्लक्स रचनांच्या थर्मल स्थिरतेचे मूल्यांकन केले गेले.विविध ASTM मानकांनुसार उत्सर्जन स्पेक्ट्रोस्कोपी वापरून रासायनिक रचना तसेच वेल्डेड जोडांच्या यांत्रिक आणि गंज गुणधर्मांचे मूल्यांकन केले गेले.एक्स-रे डिफ्रॅक्शनचा वापर DSS वेल्ड्समधील फेज निर्धारित करण्यासाठी केला जातो आणि EDS सह स्कॅनिंग इलेक्ट्रॉन वेल्ड्सच्या मायक्रोस्ट्रक्चरची तपासणी करण्यासाठी वापरला जातो.E1 इलेक्ट्रोड्सद्वारे बनवलेल्या वेल्डेड जोडांची तन्य शक्ती 715-732 MPa च्या आत, E2 इलेक्ट्रोडद्वारे - 606-687 MPa.वेल्डिंगचा प्रवाह 90 A वरून 110 A पर्यंत वाढविला गेला आहे आणि कडकपणा देखील वाढविला गेला आहे.मूलभूत फ्लक्सेससह लेपित E1 इलेक्ट्रोडसह वेल्डेड जोडांमध्ये चांगले यांत्रिक गुणधर्म असतात.स्टीलच्या संरचनेत 3.5% NaCl वातावरणात उच्च गंज प्रतिकार असतो.हे नव्याने विकसित इलेक्ट्रोडसह बनविलेल्या वेल्डेड जोडांच्या कार्यक्षमतेची पुष्टी करते.कोटेड इलेक्ट्रोड्स E1 आणि E2 सह वेल्ड्समध्ये आढळलेल्या Cr आणि Mo सारख्या मिश्रधातूच्या घटकांच्या कमी होणे आणि इलेक्ट्रोड E1 आणि E2 वापरून बनवलेल्या वेल्ड्समध्ये Cr2N सोडणे या संदर्भात परिणामांची चर्चा केली जाते.
ऐतिहासिकदृष्ट्या, डुप्लेक्स स्टेनलेस स्टील (DSS) चा पहिला अधिकृत उल्लेख 1927 चा आहे, जेव्हा तो फक्त काही कास्टिंगसाठी वापरला जात होता आणि त्याच्या उच्च कार्बन सामग्रीमुळे बहुतेक तांत्रिक अनुप्रयोगांमध्ये वापरला जात नव्हता.परंतु त्यानंतर, मानक कार्बन सामग्री कमाल मूल्य 0.03% पर्यंत कमी केली गेली आणि हे स्टील्स विविध क्षेत्रांमध्ये मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाऊ लागले 2,3.डीएसएस हे मिश्रधातूंचे एक कुटुंब आहे ज्यामध्ये फेराइट आणि ऑस्टेनाइट अंदाजे समान प्रमाणात असतात.संशोधनात असे दिसून आले आहे की DSS मधील फेरीटिक फेज क्लोराइड-प्रेरित स्ट्रेस कॉरोजन क्रॅकिंग (SCC) विरूद्ध उत्कृष्ट संरक्षण प्रदान करते, जो 20 व्या शतकात ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील्स (ASS) साठी एक महत्त्वाचा मुद्दा होता.दुसरीकडे, काही अभियांत्रिकी आणि इतर उद्योगांमध्ये4 साठवणुकीची मागणी दरवर्षी 20% पर्यंत वाढत आहे.दोन-फेज ऑस्टेनिटिक-फेरिटिक रचना असलेले हे अभिनव स्टील योग्य रचना निवड, भौतिक-रासायनिक आणि थर्मोमेकॅनिकल शुद्धीकरणाद्वारे मिळवता येते.सिंगल-फेज स्टेनलेस स्टीलच्या तुलनेत, DSS मध्ये उच्च उत्पन्न शक्ती आणि SCC5, 6, 7, 8 सहन करण्याची उच्च क्षमता आहे. डुप्लेक्स रचना या स्टील्सला अतुलनीय ताकद, कणखरपणा आणि ऍसिड, ऍसिड क्लोराईड्स असलेल्या आक्रमक वातावरणात गंज प्रतिकार वाढवते. समुद्राचे पाणी आणि संक्षारक रसायने9.सामान्य बाजारातील निकेल (Ni) मिश्रधातूंच्या वार्षिक किमतीतील चढउतारांमुळे, DSS रचना, विशेषत: कमी निकेल प्रकार (लीन DSS) ने फेस सेंटर्ड क्यूबिक (FCC) लोहाच्या तुलनेत अनेक उल्लेखनीय कामगिरी प्राप्त केली आहे. 10, 11. मुख्य ASE डिझाईन्सची समस्या ही आहे की त्यांना विविध कठोर परिस्थितींचा सामना करावा लागतो.म्हणून, विविध अभियांत्रिकी विभाग आणि कंपन्या पर्यायी लो निकेल (Ni) स्टेनलेस स्टील्सला प्रोत्साहन देण्याचा प्रयत्न करत आहेत जे योग्य वेल्डेबिलिटीसह पारंपारिक ASS पेक्षा चांगले किंवा चांगले कार्य करतात आणि औद्योगिक अनुप्रयोग जसे की समुद्री जल उष्णता एक्सचेंजर्स आणि रासायनिक उद्योगात वापरले जातात.क्लोराईडची उच्च एकाग्रता असलेल्या वातावरणासाठी कंटेनर 13.
आधुनिक तांत्रिक प्रगतीमध्ये, वेल्डेड उत्पादन महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावते.सामान्यतः, डीएसएस स्ट्रक्चरल सदस्य गॅस शील्डेड आर्क वेल्डिंग किंवा गॅस शील्डेड आर्क वेल्डिंगद्वारे जोडले जातात.वेल्ड मुख्यतः वेल्डिंगसाठी वापरल्या जाणार्‍या इलेक्ट्रोडच्या रचनेमुळे प्रभावित होते.वेल्डिंग इलेक्ट्रोडमध्ये दोन भाग असतात: मेटल आणि फ्लक्स.बहुतेकदा, इलेक्ट्रोड्स फ्लक्ससह लेपित असतात, धातूंचे मिश्रण जे विघटित झाल्यावर, वायू सोडतात आणि वेल्डचे दूषित होण्यापासून संरक्षण करण्यासाठी संरक्षक स्लॅग तयार करतात, कंसची स्थिरता वाढवतात आणि वेल्डिंगची गुणवत्ता सुधारण्यासाठी मिश्रित घटक जोडतात14 .कास्ट आयर्न, अॅल्युमिनियम, स्टेनलेस स्टील, सौम्य स्टील, उच्च शक्तीचे स्टील, तांबे, पितळ आणि कांस्य हे काही वेल्डिंग इलेक्ट्रोड धातू आहेत, तर सेल्युलोज, लोह पावडर आणि हायड्रोजन हे काही प्रवाही साहित्य वापरले जातात.कधीकधी सोडियम, टायटॅनियम आणि पोटॅशियम देखील फ्लक्स मिश्रणात जोडले जातात.
काही संशोधकांनी वेल्डेड स्टील स्ट्रक्चर्सच्या यांत्रिक आणि गंज अखंडतेवर इलेक्ट्रोड कॉन्फिगरेशनच्या प्रभावाचा अभ्यास करण्याचा प्रयत्न केला आहे.सिंग वगैरे.15 ने बुडलेल्या चाप वेल्डिंगद्वारे वेल्ड केलेल्या वेल्ड्सच्या वाढीवपणा आणि तन्य शक्तीवर फ्लक्स रचनेचा प्रभाव तपासला.परिणाम दर्शवितात की FeMn च्या उपस्थितीच्या तुलनेत CaF2 आणि NiO हे तन्य शक्तीचे मुख्य निर्धारक आहेत.Chirag et al.16 ने इलेक्ट्रोड फ्लक्स मिश्रणामध्ये रुटाइल (TiO2) च्या एकाग्रतेमध्ये बदल करून SMAW संयुगे तपासले.कार्बन आणि सिलिकॉनच्या टक्केवारीत वाढ आणि स्थलांतरामुळे मायक्रोहार्डनेसचे गुणधर्म वाढल्याचे दिसून आले.कुमार [१७] यांनी स्टील शीटच्या बुडलेल्या चाप वेल्डिंगसाठी एकत्रित फ्लक्सेसची रचना आणि विकासाचा अभ्यास केला.Nwigbo आणि Atuanya18 यांनी आर्क वेल्डिंग फ्लक्सेसच्या उत्पादनासाठी पोटॅशियम-युक्त सोडियम सिलिकेट बाइंडरच्या वापराची तपासणी केली आणि त्यांना 430 MPa ची उच्च तन्य शक्ती आणि स्वीकार्य धान्य रचना असलेले वेल्ड सापडले.Lothongkum et al.19 ने डुप्लेक्स स्टेनलेस स्टील 28Cr–7Ni–O–0.34N मध्ये 3.5% wt च्या एकाग्रतेवर हवा-संतृप्त NaCl द्रावणात ऑस्टेनाइटच्या व्हॉल्यूम अंशाचा अभ्यास करण्यासाठी पोटेंटिओकायनेटिक पद्धत वापरली.पीएच परिस्थितीत.आणि 27° से.डुप्लेक्स आणि मायक्रो डुप्लेक्स स्टेनलेस स्टील्स दोन्ही गंज वर्तनावर नायट्रोजनचा समान प्रभाव दर्शवतात.नायट्रोजनचा पीएच 7 आणि 10 वरील गंज संभाव्यतेवर किंवा दरावर परिणाम झाला नाही, तथापि, पीएच 10 वरील गंज संभाव्यता पीएच 7 पेक्षा कमी होती. दुसरीकडे, सर्व पीएच स्तरांवर, वाढत्या नायट्रोजन सामग्रीसह संभाव्यता वाढू लागली. .Lacerda et al.20 ने चक्रीय पोटेंटिओडायनामिक ध्रुवीकरण वापरून 3.5% NaCl सोल्युशनमध्ये डुप्लेक्स स्टेनलेस स्टील्स UNS S31803 आणि UNS S32304 च्या पिटिंगचा अभ्यास केला.NaCl च्या 3.5 wt.% सोल्यूशनमध्ये, दोन तपासलेल्या स्टील प्लेट्सवर खड्ड्याची चिन्हे आढळली.UNS S31803 स्टीलमध्ये UNS S32304 स्टीलपेक्षा जास्त गंज क्षमता (Ecorr), पिटिंग क्षमता (Epit) आणि ध्रुवीकरण प्रतिरोध (Rp) आहे.UNS S31803 स्टील मध्ये UNS S32304 स्टील पेक्षा जास्त रिपॅसिव्हिटी आहे.जियांग एट अल यांनी केलेल्या अभ्यासानुसार.[२१], डुप्लेक्स स्टेनलेस स्टीलच्या दुहेरी फेज (ऑस्टेनाइट आणि फेराइट फेज) शी संबंधित पुन: सक्रीयीकरण शिखरामध्ये फेराइट रचनेच्या 65% पर्यंत समाविष्ट आहे, आणि फेराइट रीएक्टिव्हेशन वर्तमान घनता वाढत्या उष्णता उपचार वेळेसह वाढते.हे सर्वज्ञात आहे की ऑस्टेनिटिक आणि फेरिटिक टप्पे वेगवेगळ्या इलेक्ट्रोकेमिकल संभाव्यता 21,22,23,24 वर भिन्न इलेक्ट्रोकेमिकल प्रतिक्रिया प्रदर्शित करतात.Abdo et al.25 ने ध्रुवीकरण स्पेक्ट्रोस्कोपी आणि इलेक्ट्रोकेमिकल प्रतिबाधा स्पेक्ट्रोस्कोपीची पोटेंशियोडायनामिक मोजमाप वापरली आणि कृत्रिम समुद्राच्या पाण्यात (3.5% NaCl) लेसर-वेल्डेड 2205 DSS मिश्रधातूच्या इलेक्ट्रोकेमिकली प्रेरित गंजचा अभ्यास केला.चाचणी केलेल्या डीएसएस नमुन्यांच्या उघड्या पृष्ठभागावर पिटिंग गंज दिसून आला.या निष्कर्षांच्या आधारे, हे स्थापित केले गेले की विरघळणार्‍या माध्यमाच्या pH आणि चार्ज हस्तांतरणाच्या प्रक्रियेत तयार झालेल्या चित्रपटाच्या प्रतिरोधकतेमध्ये एक आनुपातिक संबंध आहे, जो थेट पिटिंगच्या निर्मितीवर आणि त्याच्या विशिष्टतेवर परिणाम करतो.नवीन विकसित वेल्डिंग इलेक्ट्रोड रचना 3.5% NaCl वातावरणात वेल्डेड DSS 2205 च्या यांत्रिक आणि परिधान-प्रतिरोधक अखंडतेवर कसा परिणाम करते हे समजून घेणे हा या अभ्यासाचा उद्देश होता.
इलेक्ट्रोड कोटिंग फॉर्म्युलेशनमध्ये फ्लक्स खनिजे (घटक) वापरलेले कॅल्शियम कार्बोनेट (CaCO3), ओबाजाना जिल्हा, कोगी राज्य, नायजेरिया, कॅल्शियम फ्लोराइड (CaF2), ताराबा राज्य, नायजेरिया, सिलिकॉन डायऑक्साइड (SiO2), टॅल्क पावडर (Mg3SiH1(Mg3SiO4) ) 2) आणि रुटाइल (TiO2) जोस, नायजेरिया येथून प्राप्त झाले आणि काओलिन (Al2(OH)4Si2O5) कांकारा, कात्सिना राज्य, नायजेरिया येथून प्राप्त झाले.पोटॅशियम सिलिकेटचा वापर बाईंडर म्हणून केला जातो, तो भारतातून मिळतो.
तक्ता 1 मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे, घटक ऑक्साईड स्वतंत्रपणे डिजिटल शिल्लकवर तोलले गेले.नंतर एकसंध अर्ध-घन पेस्ट मिळविण्यासाठी इंडियन स्टील अँड वायर प्रॉडक्ट्स लिमिटेड (ISWP) कडून इलेक्ट्रिक मिक्सरमध्ये (मॉडेल: 641-048) पोटॅशियम सिलिकेट बाईंडर (23% वजनाने) 30 मिनिटांसाठी मिसळले गेले.ओले मिश्रित प्रवाह ब्रिकेटिंग मशीनमधून दंडगोलाकार आकारात दाबले जाते आणि एक्सट्रूजन चेंबरमध्ये 80 ते 100 kg/cm2 च्या दाबाने दिले जाते आणि वायर फीड चेंबरमधून 3.15 मिमी व्यासाच्या स्टेनलेस वायर एक्सट्रूडरमध्ये दिले जाते.फ्लक्स नोजल/डाय सिस्टमद्वारे दिले जाते आणि इलेक्ट्रोड्स बाहेर काढण्यासाठी एक्सट्रूडरमध्ये इंजेक्शन दिले जाते.1.70 मिमीचा कव्हरेज घटक प्राप्त झाला, जेथे कव्हरेज घटक इलेक्ट्रोड व्यास आणि स्ट्रँड व्यासाचा गुणोत्तर म्हणून परिभाषित केला जातो.नंतर लेपित इलेक्ट्रोड्स 24 तास हवेत वाळवले जातात आणि नंतर मफल भट्टीत (मॉडेल PH-248-0571/5448) 150-250 °C\(-\) वर 2 तासांसाठी कॅल्साइन केले जातात.प्रवाहाची क्षारता मोजण्यासाठी समीकरण वापरा.(1) 26;
थर्मोग्राव्हिमेट्रिक विश्लेषण (TGA) वापरून रचना E1 आणि E2 च्या फ्लक्स नमुन्यांची थर्मल स्थिरता निर्धारित केली गेली.अंदाजे 25.33 mg फ्लक्सचा नमुना TGA मध्ये विश्लेषणासाठी लोड करण्यात आला.N2 च्या सतत प्रवाहाने 60 ml/min च्या दराने प्राप्त केलेल्या निष्क्रिय माध्यमात प्रयोग केले गेले.नमुना 30°C ते 1000°C पर्यंत 10°C/मिनिटाच्या गरम दराने गरम करण्यात आला.Wang et al.27, Xu et al.28 आणि Dagwa et al.29 यांनी नमूद केलेल्या पद्धतींचा अवलंब करून, TGA प्लॉट्समधून ठराविक तापमानात नमुन्यांचे थर्मल विघटन आणि वजन कमी करण्याचे मूल्यांकन केले गेले.
सोल्डरिंगसाठी तयार करण्यासाठी दोन 300 x 60 x 6 मिमी DSS प्लेट्सवर प्रक्रिया करा.व्ही-ग्रूव्हची रचना 3mm रूट गॅप, 2mm रूट होल आणि 60° ग्रूव्ह अँगलसह करण्यात आली होती.संभाव्य दूषित घटक काढून टाकण्यासाठी प्लेट नंतर एसीटोनने धुवून टाकण्यात आली.कोटेड इलेक्ट्रोड (E1 आणि E2) आणि 3.15 मिमी व्यासासह संदर्भ इलेक्ट्रोड (C) वापरून डायरेक्ट करंट इलेक्ट्रोड पॉझिटिव्ह पोलॅरिटी (DCEP) सह शील्ड मेटल आर्क वेल्डर (SMAW) वापरून प्लेट्स वेल्ड करा.इलेक्ट्रिकल डिस्चार्ज मशीनिंग (EDM) (मॉडेल: Excetek-V400) यांत्रिक चाचणी आणि गंज वैशिष्ट्यीकरणासाठी वेल्डेड स्टीलचे नमुने मशीन करण्यासाठी वापरले गेले.तक्ता 2 उदाहरण कोड आणि वर्णन दाखवते आणि तक्ता 3 DSS बोर्ड वेल्ड करण्यासाठी वापरलेले वेल्डिंग ऑपरेटिंग पॅरामीटर्स दाखवते.समीकरण (2) हे संबंधित उष्णता इनपुटची गणना करण्यासाठी वापरले जाते.
Bruker Q8 MAGELLAN ऑप्टिकल एमिशन स्पेक्ट्रोमीटर (OES) वापरून 110 ते 800 nm तरंगलांबी आणि SQL डेटाबेस सॉफ्टवेअर, इलेक्ट्रोड E1, E2 आणि C च्या वेल्ड जोड्यांची रासायनिक रचना तसेच बेस मेटलचे नमुने निर्धारित केले गेले.चाचणी अंतर्गत इलेक्ट्रोड आणि धातूचा नमुना यांच्यातील अंतर वापरते, स्पार्कच्या स्वरूपात विद्युत ऊर्जा निर्माण करते.घटकांचा नमुना वाष्पीकरण करून फवारणी केली जाते, त्यानंतर अणू उत्तेजित होते, जे नंतर विशिष्ट रेषा स्पेक्ट्रम 31 उत्सर्जित करते.नमुन्याच्या गुणात्मक विश्लेषणासाठी, फोटोमल्टीप्लायर ट्यूब प्रत्येक घटकासाठी समर्पित स्पेक्ट्रमची उपस्थिती तसेच स्पेक्ट्रमची तीव्रता मोजते.नंतर समतुल्य पिटिंग रेझिस्टन्स नंबर (PREN) ची गणना करण्यासाठी समीकरण वापरा.(3) गुणोत्तर 32 आणि WRC 1992 राज्य आकृती समीकरणांमधून क्रोमियम आणि निकेल समतुल्य (Creq आणि Nieq) काढण्यासाठी वापरले जातात.(4) आणि (5) अनुक्रमे 33 आणि 34 आहेत;
लक्षात घ्या की PREN फक्त Cr, Mo आणि N या तीन मुख्य घटकांचा सकारात्मक प्रभाव विचारात घेतो, तर नायट्रोजन घटक x 16-30 च्या श्रेणीत असतो.सामान्यतः, 16, 20, किंवा 30 च्या सूचीमधून x निवडला जातो. डुप्लेक्स स्टेनलेस स्टील्सवरील संशोधनात, PREN35,36 मूल्यांची गणना करण्यासाठी 20 चे इंटरमीडिएट मूल्य सामान्यतः वापरले जाते.
ASTM E8-21 च्या अनुषंगाने विविध इलेक्ट्रोड वापरून बनवलेल्या वेल्डेड जोडांची तन्य चाचणी युनिव्हर्सल टेस्टिंग मशीनवर (Instron 8800 UTM) 0.5 mm/min च्या स्ट्रेन रेटने करण्यात आली.ASTM E8-2137 नुसार तन्य सामर्थ्य (UTS), 0.2% शिअर यिल्ड स्ट्रेंथ (YS), आणि वाढवण्याची गणना केली गेली.
कठोरता विश्लेषणापूर्वी डीएसएस 2205 वेल्डमेंट्स प्रथम ग्राउंड आणि पॉलिश केलेले वेगवेगळ्या आकाराचे (120, 220, 320, 400, 600, 800, 1000 आणि 1200) वापरून पॉलिश केले गेले.इलेक्ट्रोड E1, E2 आणि C सह वेल्डेड नमुने तयार केले गेले. वेल्डच्या मध्यापासून बेस मेटलपर्यंत 1 मिमीच्या अंतराने दहा (10) बिंदूंवर कडकपणा मोजला जातो.
एक्स-रे डिफ्रॅक्टोमीटर (D8 डिस्कव्हर, ब्रुकर, जर्मनी) डेटा संकलनासाठी ब्रुकर XRD कमांडर सॉफ्टवेअरसह कॉन्फिगर केलेले आणि 1.5406 Å च्या तरंगलांबी आणि 3 च्या स्कॅन दराशी संबंधित 8.04 keV उर्जेसह Fe-फिल्टर्ड Cu-K-α रेडिएशन DSS वेल्ड्समध्ये E1, E2 आणि C आणि BM इलेक्ट्रोडसह फेज विश्लेषणासाठी ° स्कॅन श्रेणी (2θ) min-1 38 ते 103° आहे.Lutterotti39 द्वारे वर्णन केलेल्या MAUD सॉफ्टवेअरचा वापर करून घटक टप्प्यांची अनुक्रमणिका करण्यासाठी Rietveld शुद्धीकरण पद्धत वापरली गेली.ASTM E1245-03 वर आधारित, इमेज J40 सॉफ्टवेअर वापरून इलेक्ट्रोड E1, E2 आणि C च्या वेल्ड जॉइंट्सच्या सूक्ष्म प्रतिमांचे परिमाणात्मक मेटॅलोग्राफिक विश्लेषण केले गेले.फेराइट-ऑस्टेनिटिक टप्प्याच्या व्हॉल्यूम अंशांची गणना करण्याचे परिणाम, त्यांचे सरासरी मूल्य आणि विचलन टेबलमध्ये दिले आहेत.5. अंजीर मध्ये नमुना कॉन्फिगरेशनमध्ये दर्शविल्याप्रमाणे.6d, नमुन्यांच्या आकारविज्ञानाचा अभ्यास करण्यासाठी PM आणि इलेक्ट्रोड E1 आणि E2 सह वेल्डेड जोडांवर ऑप्टिकल मायक्रोस्कोपी (OM) विश्लेषण केले गेले.नमुने 120, 220, 320, 400, 600, 800, 1000, 1200, 1500, आणि 2000 ग्रिट सिलिकॉन कार्बाइड (SiC) सॅंडपेपरने पॉलिश करण्यात आले.नंतर नमुने इलेक्ट्रोलाइटिकली 10% जलीय ऑक्सॅलिक ऍसिडच्या द्रावणात खोलीच्या तपमानावर 5 V च्या व्होल्टेजवर 10 s साठी कोरले गेले आणि मॉर्फोलॉजिकल वैशिष्ट्यांसाठी LEICA DM 2500 M ऑप्टिकल मायक्रोस्कोपवर ठेवले गेले.SEM-BSE विश्लेषणासाठी 2500 ग्रिट सिलिकॉन कार्बाइड (SiC) पेपर वापरून नमुन्याचे पुढील पॉलिशिंग करण्यात आले.याव्यतिरिक्त, EMF ने सुसज्ज अल्ट्रा-हाय रिझोल्यूशन फील्ड एमिशन स्कॅनिंग इलेक्ट्रॉन मायक्रोस्कोप (SEM) (FEI NOVA NANOSEM 430, USA) वापरून मायक्रोस्ट्रक्चरसाठी वेल्डेड जोडांची तपासणी केली गेली.120 ते 2500 आकाराचे विविध SiC सॅंडपेपर वापरून 20 × 10 × 6 मि.मी.चा नमुना ग्राउंड करण्यात आला. नमुने 15 s साठी 5 V च्या व्होल्टेजवर 40 ग्रॅम NaOH आणि 100 मिली डिस्टिल्ड वॉटरमध्ये इलेक्ट्रोलाइटिक पद्धतीने कोरले गेले आणि नंतर चेंबरला नायट्रोजनने शुद्ध केल्यानंतर नमुन्यांचे विश्लेषण करण्यासाठी SEM चेंबरमध्ये स्थित नमुना धारकावर आरोहित.तापलेल्या टंगस्टन फिलामेंटद्वारे व्युत्पन्न होणारा इलेक्ट्रॉन बीम नमुन्यावर एक जाळी बनवते ज्यामुळे विविध मोठेपणावर प्रतिमा तयार होतात आणि EMF परिणाम Roche et al च्या पद्धती वापरून प्राप्त केले गेले आहेत.41 आणि मोकोबी 42 .
ASTM G59-9743 आणि ASTM G5-1444 नुसार इलेक्ट्रोकेमिकल पोटेंटिओडायनामिक ध्रुवीकरण पद्धत 3.5% NaCl वातावरणात E1, E2 आणि C इलेक्ट्रोडसह वेल्ड केलेल्या DSS 2205 प्लेट्सच्या ऱ्हास संभाव्यतेचे मूल्यांकन करण्यासाठी वापरली गेली.इलेक्ट्रोकेमिकल चाचण्या संगणक-नियंत्रित Potentiostat-Galvanostat/ZRA उपकरणे (मॉडेल: PC4/750, Gamry Instruments, USA) वापरून केल्या गेल्या.इलेक्ट्रोकेमिकल चाचणी तीन-इलेक्ट्रोड चाचणी सेटअपवर केली गेली: DSS 2205 कार्यरत इलेक्ट्रोड म्हणून, संतृप्त कॅलोमेल इलेक्ट्रोड (SCE) संदर्भ इलेक्ट्रोड म्हणून आणि ग्रेफाइट रॉड काउंटर इलेक्ट्रोड म्हणून.इलेक्ट्रोकेमिकल सेल वापरून मोजमाप केले गेले, ज्यामध्ये सोल्यूशनच्या क्रियेचे क्षेत्र कार्यरत इलेक्ट्रोडचे क्षेत्रफळ 0.78 सेमी 2 होते.1.0 mV/s च्या स्कॅन दराने पूर्व-स्थिरित OCP (OCP च्या सापेक्ष) वर -1.0 V ते +1.6 V संभाव्यतेदरम्यान मोजमाप केले गेले.
E1, E2 आणि C इलेक्ट्रोडसह बनवलेल्या वेल्ड्सच्या पिटिंग प्रतिरोधनाचे मूल्यांकन करण्यासाठी 3.5% NaCl मध्ये इलेक्ट्रोकेमिकल पिटिंग गंभीर तापमान चाचण्या केल्या गेल्या.स्पष्टपणे PB मधील खड्डा क्षमता (निष्क्रिय आणि ट्रान्सपॅसिव्ह प्रदेशांमधील) आणि E1, E2, इलेक्ट्रोड्स C सह वेल्डेड नमुने. म्हणून, वेल्डिंग उपभोग्य वस्तूंची खड्डा क्षमता अचूकपणे निर्धारित करण्यासाठी CPT मोजमाप केले जाते.CPT चाचणी डुप्लेक्स स्टेनलेस स्टील वेल्ड रिपोर्ट 45 आणि ASTM G150-1846 नुसार आयोजित केली गेली.वेल्डेड केल्या जाणार्‍या प्रत्येक स्टील्समधून (S-110A, E1-110A, E2-90A), बेस, वेल्ड आणि HAZ झोनसह 1 सेमी 2 क्षेत्राचे नमुने कापले गेले.मानक मेटालोग्राफिक नमुना तयार करण्याच्या प्रक्रियेनुसार सॅंडपेपर आणि 1 µm अॅल्युमिना पावडर स्लरी वापरून नमुने पॉलिश केले गेले.पॉलिश केल्यानंतर, नमुने अल्ट्रासोनिक पद्धतीने 2 मिनिटांसाठी एसीटोनमध्ये साफ केले गेले.CPT चाचणी सेलमध्ये 3.5% NaCl चाचणी सोल्यूशन जोडले गेले आणि थर्मोस्टॅट (Neslab RTE-111) वापरून प्रारंभिक तापमान 25°C पर्यंत समायोजित केले गेले.25 डिग्री सेल्सिअसच्या प्रारंभिक चाचणी तापमानापर्यंत पोहोचल्यानंतर, एआर गॅस 15 मिनिटांसाठी उडवला गेला, नंतर नमुने सेलमध्ये ठेवले गेले आणि 15 मिनिटांसाठी OCF मोजले गेले.नंतर 25°C च्या सुरुवातीच्या तापमानात 0.3 V चा व्होल्टेज लावून नमुन्याचे ध्रुवीकरण करण्यात आले आणि विद्युत प्रवाह 10 मिनिट 45 साठी मोजला गेला.1°C/मिनिट ते 50°C या दराने द्रावण गरम करणे सुरू करा.चाचणी द्रावण गरम करताना, द्रावणाच्या तापमानाचे सतत निरीक्षण करण्यासाठी आणि वेळ आणि तापमान डेटा संचयित करण्यासाठी तापमान सेन्सरचा वापर केला जातो आणि विद्युतप्रवाह मोजण्यासाठी पोटेंटिओस्टॅट/गॅल्व्हानोस्टॅटचा वापर केला जातो.एक ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड काउंटर इलेक्ट्रोड म्हणून वापरला गेला आणि सर्व क्षमता Ag/AgCl संदर्भ इलेक्ट्रोडच्या सापेक्ष मोजल्या गेल्या.संपूर्ण चाचणी दरम्यान आर्गॉन शुद्धीकरण केले गेले.
अंजीर वर.1 अनुक्रमे अल्कधर्मी (E1) आणि आम्लीय (E2) इलेक्ट्रोड्सच्या निर्मितीसाठी वापरल्या जाणार्‍या F1 आणि F2 या फ्लक्स घटकांची रचना (वजनाच्या टक्केवारीत) दर्शविते.फ्लक्स बेसिकिटी इंडेक्सचा वापर वेल्डेड जोडांच्या यांत्रिक आणि धातूच्या गुणधर्मांचा अंदाज लावण्यासाठी केला जातो.F1 हा फ्लक्सचा घटक आहे जो E1 इलेक्ट्रोड्सना कोट करण्यासाठी वापरला जातो, ज्याला क्षारीय प्रवाह म्हणतात कारण त्याचा मूळ निर्देशांक > 1.2 (म्हणजे 2.40) आहे, आणि F2 हा E2 इलेक्ट्रोड्सच्या आवरणासाठी वापरला जाणारा फ्लक्स आहे, ज्याला त्याच्या मूलभूततेमुळे ऍसिड फ्लक्स म्हणतात. निर्देशांक < ०.९ (म्हणजे २.४०).0.40).हे स्पष्ट आहे की बहुतेक प्रकरणांमध्ये बेसिक फ्लक्ससह लेपित इलेक्ट्रोड्समध्ये आम्लीय फ्लक्ससह लेपित इलेक्ट्रोडपेक्षा चांगले यांत्रिक गुणधर्म असतात.हे वैशिष्ट्य इलेक्ट्रोड E1 साठी फ्लक्स कंपोझिशन सिस्टममध्ये मूलभूत ऑक्साईडच्या वर्चस्वाचे कार्य आहे.याउलट, E2 इलेक्ट्रोडसह वेल्डेड जोड्यांमध्ये स्लॅग काढणे (विभाज्यता) आणि कमी स्पॅटर हे रुटाइलच्या उच्च सामग्रीसह अॅसिडिक फ्लक्स कोटिंगसह इलेक्ट्रोडचे वैशिष्ट्य आहे.हे निरीक्षण गिल 47 च्या निष्कर्षांशी सुसंगत आहे की स्लॅग विलग करण्यावर रुटाइल सामग्रीचा प्रभाव आणि ऍसिड फ्लक्स कोटेड इलेक्ट्रोडच्या कमी स्पॅटरमुळे जलद स्लॅग फ्रीझिंगमध्ये योगदान होते.इलेक्ट्रोड्स E1 आणि E2 ला कोट करण्यासाठी वापरल्या जाणार्‍या फ्लक्स सिस्टममधील काओलिनचा वापर स्नेहक म्हणून केला गेला आणि टॅल्क पावडरने इलेक्ट्रोड्सची बाहेर काढण्याची क्षमता सुधारली.फ्लक्स सिस्टममधील पोटॅशियम सिलिकेट बाइंडर्स चाप इग्निशन आणि कार्यप्रदर्शन स्थिरतेमध्ये योगदान देतात आणि त्यांच्या चिकट गुणधर्मांव्यतिरिक्त, वेल्डेड उत्पादनांमध्ये स्लॅग वेगळे करणे सुधारतात.CaCO3 फ्लक्समध्ये नेट ब्रेकर (स्लॅग ब्रेकर) असल्याने आणि CaO आणि सुमारे 44% CO2 मध्ये थर्मल विघटन झाल्यामुळे वेल्डिंग दरम्यान भरपूर धूर निर्माण होतो, TiO2 (निव्वळ बिल्डर / स्लॅग पूर्वी) हे प्रमाण कमी करण्यास मदत करते. वेल्डिंग दरम्यान धूर.वेल्डिंग आणि अशा प्रकारे जिंग एट अल.४८ यांनी सुचविल्याप्रमाणे स्लॅग विलगता सुधारते.फ्लोरिन फ्लक्स (CaF2) हा रासायनिकदृष्ट्या आक्रमक प्रवाह आहे जो सोल्डरची स्वच्छता सुधारतो.Jastrzębska et al.49 ने वेल्डच्या स्वच्छतेच्या गुणधर्मांवर या फ्लक्स रचनेच्या फ्लोराईड रचनेचा प्रभाव नोंदवला.सामान्यतः, आर्क स्थिरता सुधारण्यासाठी, मिश्रित घटक जोडण्यासाठी, स्लॅग तयार करण्यासाठी, उत्पादकता वाढवण्यासाठी आणि वेल्ड पूल 50 ची गुणवत्ता सुधारण्यासाठी वेल्ड क्षेत्रामध्ये फ्लक्स जोडला जातो.
अंजीर मध्ये दर्शविलेले TGA-DTG वक्र.2a आणि 2b नायट्रोजन वातावरणात 30-1000°C तापमान श्रेणीमध्ये गरम केल्यावर तीन-टप्प्यांत वजन कमी होते.आकृती 2a आणि b मधील परिणाम दर्शवितात की मूलभूत आणि अम्लीय प्रवाहाच्या नमुन्यांसाठी, TGA वक्र अनुक्रमे 866.49°C आणि 849.10°C च्या आसपास तापमानाच्या अक्षाशी समांतर होईपर्यंत सरळ खाली घसरते.अंजीर 2a आणि 2b मधील TGA वक्रांच्या सुरूवातीस 1.30% आणि 0.81% वजन कमी होणे फ्लक्स घटकांद्वारे शोषलेल्या ओलावा, तसेच बाष्पीभवन आणि पृष्ठभागाच्या आर्द्रतेचे निर्जलीकरण यामुळे होते.अंजीर मध्ये दुसऱ्या आणि तिसऱ्या टप्प्यावर मुख्य प्रवाहाच्या नमुन्यांचे मुख्य विघटन.2a तापमान 619.45°C–766.36°C आणि 766.36°C–866.49°C या तापमानात आढळून आले आणि त्यांचे वजन कमी होण्याची टक्केवारी 2.84 आणि 9.48% होती., अनुक्रमे.अंजीर 7b मधील अम्लीय प्रवाहाच्या नमुन्यांसाठी, जे तापमान 665.23°C–745.37°C आणि 745.37°C–849.10°C या श्रेणींमध्ये होते, त्यांचे वजन कमी होण्याची टक्केवारी अनुक्रमे 0.81 आणि 6.73% होती, ज्याचे श्रेय होते थर्मल विघटन.फ्लक्स घटक अजैविक असल्याने, वाष्पशील पदार्थ फ्लक्स मिश्रणापुरते मर्यादित असतात.म्हणून, कपात आणि ऑक्सिडेशन भयानक आहेत.हे Balogun et al.51, Kamli et al.52 आणि Adeleke et al.53 च्या परिणामांशी सुसंगत आहे.अंजीर मध्ये पाहिलेल्या फ्लक्स नमुन्याच्या वस्तुमान हानीची बेरीज.2a आणि 2b अनुक्रमे 13.26% आणि 8.43% आहे.अंजीर मध्ये फ्लक्स नमुने कमी वस्तुमान नुकसान.2b हे TiO2 आणि SiO2 (अनुक्रमे 1843 आणि 1710°C) च्या उच्च वितळण्याच्या बिंदूंमुळे आहे जे मुख्य ऑक्साईड्स आहेत जे फ्लक्स मिश्रण 54,55 बनवतात, तर TiO2 आणि SiO2 चे वितळण्याचे बिंदू कमी आहेत.वितळण्याचा बिंदू प्राथमिक ऑक्साईड: अंजीरमधील फ्लक्स नमुन्यात CaCO3 (825 °C).2a56.फ्लक्स मिश्रणातील प्राथमिक ऑक्साईड्सच्या वितळण्याच्या बिंदूतील हे बदल शि एट अल.५४, रिंगडालेन एट अल.५५ आणि डु एट अल.५६ यांनी चांगल्या प्रकारे नोंदवले आहेत.अंजीर 2a आणि 2b मध्ये सतत वजन कमी झाल्याचे निरीक्षण करून, असा निष्कर्ष काढला जाऊ शकतो की E1 आणि E2 इलेक्ट्रोड कोटिंग्समध्ये वापरल्या जाणार्‍या फ्लक्सचे नमुने ब्राउन57 ने सुचविल्याप्रमाणे एक-चरण विघटन करतात.प्रक्रियेची तापमान श्रेणी अंजीरमधील व्युत्पन्न वक्र (wt%) वरून पाहिली जाऊ शकते.2a आणि b.TGA वक्र विशिष्ट तापमानाचे अचूक वर्णन करू शकत नाही ज्यावर फ्लक्स सिस्टम फेज बदल आणि क्रिस्टलायझेशनमधून जात आहे, TGA डेरिव्हेटिव्हचा वापर फ्लक्स सिस्टम तयार करण्यासाठी एंडोथर्मिक पीक म्हणून प्रत्येक घटनेचे (फेज चेंज) अचूक तापमान मूल्य निर्धारित करण्यासाठी केला जातो.
TGA-DTG वक्र (a) E1 इलेक्ट्रोड कोटिंगसाठी अल्कधर्मी प्रवाह आणि (b) E2 इलेक्ट्रोड कोटिंगसाठी आम्लीय प्रवाहाचे थर्मल विघटन दर्शविते.
तक्ता 4 स्पेक्ट्रोफोटोमेट्रिक विश्लेषण आणि DSS 2205 बेस मेटल आणि E1, E2 आणि C इलेक्ट्रोड वापरून बनवलेल्या वेल्ड्सचे SEM-EDS विश्लेषणाचे परिणाम दर्शविते.E1 आणि E2 ने दाखवले की क्रोमियम (Cr) ची सामग्री झपाट्याने 18.94 आणि 17.04% पर्यंत कमी झाली आणि मॉलिब्डेनम (Mo) ची सामग्री अनुक्रमे 0.06 आणि 0.08% होती.इलेक्ट्रोड E1 आणि E2 सह वेल्ड्सची मूल्ये कमी आहेत.हे SEM-EDS विश्लेषणातून फेरिटिक-ऑस्टेनिटिक टप्प्यासाठी गणना केलेल्या PREN मूल्याशी थोडेसे जुळते.म्हणून, हे पाहिले जाऊ शकते की पिटिंग कमी PREN मूल्यांसह (E1 आणि E2 मधील वेल्ड्स) सह सुरू होते, मूलतः तक्ता 4 मध्ये वर्णन केल्याप्रमाणे. हे वेल्डमधील मिश्रधातूच्या कमी होणे आणि संभाव्य पर्जन्याचे सूचक आहे.त्यानंतर, इलेक्ट्रोड्स E1 आणि E2 वापरून तयार केलेल्या वेल्ड्समधील Cr आणि Mo मिश्रित घटकांच्या सामग्रीतील घट आणि त्यांची कमी पिटिंग समतुल्य मूल्ये (PREN) टेबल 4 मध्ये दर्शविली आहेत, ज्यामुळे आक्रमक वातावरणात प्रतिकार राखण्यासाठी समस्या निर्माण होते, विशेषतः क्लोराईड वातावरणात.- वातावरण असलेले.11.14% ची तुलनेने उच्च निकेल (Ni) सामग्री आणि E1 आणि E2 इलेक्ट्रोडच्या वेल्डेड जोडांमध्ये मॅंगनीज सामग्रीची स्वीकार्य मर्यादा यांचा समुद्राच्या पाण्याचे अनुकरण करणार्‍या परिस्थितीत वापरल्या जाणार्‍या वेल्डमेंटच्या यांत्रिक गुणधर्मांवर सकारात्मक परिणाम झाला असेल (चित्र 3). ).युआन आणि Oy58 आणि Jing et al.48 च्या कामाचा वापर करून उच्च निकेल आणि मॅंगनीज रचनांचा प्रभाव गंभीर ऑपरेटिंग परिस्थितीत DSS वेल्डेड स्ट्रक्चर्सच्या यांत्रिक गुणधर्मांमध्ये सुधारणा करण्यासाठी तयार केला गेला.
(a) UTS आणि 0.2% sag YS आणि (b) एकसमान आणि पूर्ण वाढ आणि त्यांच्या मानक विचलनासाठी तन्य चाचणी परिणाम.
विकसित इलेक्ट्रोड्स (E1 आणि E2) आणि व्यावसायिकरित्या उपलब्ध इलेक्ट्रोड (C) पासून बनवलेल्या बेस मटेरियल (BM) आणि वेल्डेड जॉइंट्सच्या ताकद गुणधर्मांचे मूल्यांकन 90 A आणि 110 A च्या दोन भिन्न वेल्डिंग प्रवाहांवर केले गेले. 3(a) आणि (b) 0.2% ऑफसेटसह UTS, YS दाखवा, त्यांच्या विस्तार आणि मानक विचलन डेटासह.UTS आणि YS ऑफसेट परिणाम 0.2% अंजीर पासून प्राप्त.3a नमुना क्रमांकासाठी इष्टतम मूल्ये दर्शवा.1 (BM), नमुना क्र.3 (वेल्ड ई 1), नमुना क्र.5 (वेल्ड E2) आणि नमुना क्र.6 (C सह वेल्ड्स) अनुक्रमे 878 आणि 616 MPa, 732 आणि 497 MPa, 687 आणि 461 MPa आणि 769 आणि 549 MPa, आणि त्यांच्या संबंधित मानक विचलन आहेत.अंजीर पासून.110 A) अनुक्रमे 1, 2, 3, 6 आणि 7 क्रमांकाचे नमुने आहेत, तन्य चाचणीमध्ये 450 MPa पेक्षा कमीत कमी शिफारस केलेले तन्य गुणधर्म आणि Grocki32 द्वारे प्रस्तावित तन्य चाचणीमध्ये 620 MPa.इलेक्ट्रोड E1, E2 आणि C सह वेल्डिंग नमुन्यांची वाढ, नमुने क्र. 2, क्र. 3, क्र. 4, क्र. 5, क्र. 6 आणि क्र. 7, 90 A आणि 110 A च्या वेल्डिंग प्रवाहांवर, अनुक्रमे, प्लॅस्टिकिटी आणि प्रामाणिकपणा प्रतिबिंबित करते.बेस मेटलशी संबंधित.संभाव्य वेल्डिंग दोष किंवा इलेक्ट्रोड फ्लक्सची रचना (Fig. 3b) द्वारे खालची वाढ स्पष्ट केली गेली.असा निष्कर्ष काढला जाऊ शकतो की BM डुप्लेक्स स्टेनलेस स्टील आणि सामान्यतः E1, E2 आणि C इलेक्ट्रोडसह वेल्डेड जोडांमध्ये त्यांच्या तुलनेने उच्च निकेल सामग्रीमुळे (तक्ता 4) लक्षणीय उच्च तन्य गुणधर्म आहेत, परंतु ही गुणधर्म वेल्डेड जोडांमध्ये दिसून आली.फ्लक्सच्या अम्लीय रचनेतून कमी प्रभावी E2 प्राप्त होते.Gunn59 ने वेल्डेड जोड्यांचे यांत्रिक गुणधर्म सुधारण्यासाठी आणि फेज समतोल आणि घटक वितरण नियंत्रित करण्यावर निकेल मिश्रधातूंचा प्रभाव दर्शविला.हे पुन्‍हा पुन्‍हा पुष्‍टी होते की बेसिक फ्ल्‍क्‍स कंपोझिशनपासून बनवण्‍यात आलेल्‍या इलेक्ट्रोडमध्‍ये आम्लीय फ्ल्‍क्‍स मिश्रणापासून बनवण्‍यात आलेल्‍या इलेक्ट्रोडपेक्षा चांगले यांत्रिक गुणधर्म असतात, जसे बँग एट अल.60 ने सुचवले आहे.अशा प्रकारे, चांगल्या तन्य गुणधर्मांसह नवीन कोटेड इलेक्ट्रोड (E1) च्या वेल्डेड जॉइंटच्या गुणधर्मांबद्दल विद्यमान ज्ञानामध्ये महत्त्वपूर्ण योगदान दिले गेले आहे.
अंजीर वर.आकृती 4a आणि 4b इलेक्ट्रोड E1, E2 आणि C च्या वेल्डेड जोडांच्या प्रायोगिक नमुन्यांची विकर्स मायक्रोहार्डनेस वैशिष्ट्ये दर्शविते. 4a नमुन्याच्या एका दिशेने (WZ पासून BM पर्यंत) आणि अंजीरमध्ये प्राप्त केलेले कडकपणाचे परिणाम दर्शविते.4b नमुन्याच्या दोन्ही बाजूंना मिळालेले कडकपणाचे परिणाम दाखवते.नमुने क्रमांक 2, 3, 4 आणि 5 च्या वेल्डिंग दरम्यान प्राप्त होणारी कठोरता मूल्ये, जे इलेक्ट्रोड E1 आणि E2 सह वेल्डेड सांधे आहेत, वेल्डिंग चक्रांमध्ये घनता दरम्यान खडबडीत-दाणेदार संरचनेमुळे असू शकतात.खडबडीत HAZ आणि सर्व नमुने क्रमांक 2-7 (तक्ता 2 मधील नमुना कोड पहा) च्या बारीक-दाणेदार HAZ आणि सूक्ष्म-दाणेदार HAZ दोन्हीमध्ये कडकपणामध्ये तीव्र वाढ दिसून आली, ज्याचे मायक्रोस्ट्रक्चरमधील संभाव्य बदलाद्वारे स्पष्ट केले जाऊ शकते. क्रोमियम-वेल्डच्या परिणामी वेल्डचे नमुने उत्सर्जनाने समृद्ध असतात (Cr23C6) .इतर वेल्डिंग नमुने 2, 3, 4 आणि 5 च्या तुलनेत, अंजीर मधील नमुने क्रमांक 6 आणि 7 च्या वेल्डेड जोडांची कठोरता मूल्ये.वरील 4a आणि 4b (सारणी 2).मोहम्मद et al.61 आणि Nowacki आणि Lukoje62 नुसार, हे वेल्डमधील उच्च फेराइट δ मूल्य आणि प्रेरित अवशिष्ट ताण, तसेच वेल्डमधील Mo आणि Cr सारख्या मिश्रधातूच्या घटकांच्या ऱ्हासामुळे असू शकते.बीएम क्षेत्रामध्ये सर्व मानले गेलेल्या प्रायोगिक नमुन्यांची कठोरता मूल्ये सुसंगत असल्याचे दिसते.वेल्डेड नमुन्यांच्या कडकपणाच्या विश्लेषणाच्या परिणामांमधील कल इतर संशोधकांच्या निष्कर्षांशी सुसंगत आहे 61,63,64.
डीएसएस नमुन्यांच्या वेल्डेड जोडांची कठोरता मूल्ये (अ) वेल्डेड नमुन्यांचा अर्धा भाग आणि (ब) वेल्डेड जोड्यांचा पूर्ण भाग.
E1, E2 आणि C इलेक्ट्रोडसह वेल्डेड DSS 2205 मध्ये उपस्थित असलेले विविध टप्पे प्राप्त झाले आणि विवर्तन कोन 2\(\theta\) साठी XRD स्पेक्ट्रा चित्र 5 मध्ये दर्शविला आहे. ऑस्टेनाइटची शिखरे (\(\gamma\) ) आणि फेराइट (\(\अल्फा\)) फेज 43° आणि 44° च्या विवर्तन कोनांवर ओळखले गेले, निर्णायकपणे पुष्टी केली की वेल्ड रचना दोन-फेज 65 स्टेनलेस स्टील आहे.की DSS BM फक्त ऑस्टेनिटिक (\(\gamma\)) आणि फेरीटिक (\(\alpha\)) फेज दाखवते, आकृती 1 आणि 2 मध्ये सादर केलेल्या मायक्रोस्ट्रक्चरल परिणामांची पुष्टी करते. 6c, 7c आणि 9c.DSS BM सह पाहिलेला फेरिटिक (\(\alpha\)) टप्पा आणि वेल्ड ते इलेक्ट्रोड C मधील उच्च शिखर हे त्याच्या गंज प्रतिरोधकतेचे सूचक आहेत, कारण या टप्प्याचा उद्देश स्टीलचा गंज प्रतिकार वाढवणे आहे, जसे डेव्हिसन आणि रेडमंड66 असे म्हटले आहे की, Cr आणि Mo सारख्या फेराइट स्थिरीकरण घटकांची उपस्थिती क्लोराईड-युक्त वातावरणात सामग्रीची निष्क्रिय फिल्म प्रभावीपणे स्थिर करते.तक्ता 5 परिमाणवाचक मेटॅलोग्राफीद्वारे फेराइट-ऑस्टेनिटिक टप्पा दर्शविते.इलेक्ट्रोड C च्या वेल्डेड जोडांमधील फेराइट-ऑस्टेनिटिक टप्प्याच्या व्हॉल्यूम अंशाचे प्रमाण अंदाजे (≈1:1) गाठले जाते.व्हॉल्यूम फ्रॅक्शन रिझल्ट (तक्ता 5) मध्ये E1 आणि E2 इलेक्ट्रोड वापरून वेल्डमेंट्सची कमी फेराइट (\(\alpha\)) फेज रचना संक्षारक वातावरणास संभाव्य संवेदनशीलता दर्शवते, ज्याची इलेक्ट्रोकेमिकल विश्लेषणाद्वारे पुष्टी केली गेली.पुष्टी (Fig. 10a,b)), कारण फेराइट टप्पा उच्च शक्ती आणि क्लोराईड-प्रेरित तणाव गंज क्रॅकिंगपासून संरक्षण प्रदान करतो.अंजीर मधील इलेक्ट्रोड E1 आणि E2 च्या वेल्ड्समध्ये कमी कडकपणाच्या मूल्यांद्वारे याची पुष्टी केली जाते.4a,b, जे स्टीलच्या संरचनेत फेराइटच्या कमी प्रमाणामुळे होते (तक्ता 5).E2 इलेक्ट्रोड वापरून वेल्डेड जोड्यांमध्ये असंतुलित ऑस्टेनिटिक (\(\gamma\)) आणि फेरिटिक (\(\alpha\)) फेजची उपस्थिती स्टीलची एकसमान गंज हल्ल्याची वास्तविक असुरक्षा दर्शवते.याउलट, E1 आणि C इलेक्ट्रोडसह वेल्डेड जोड्यांच्या दोन-फेज स्टील्सचा XPA स्पेक्ट्रा, BM च्या परिणामांसह, सामान्यतः ऑस्टेनिटिक आणि फेरीटिक स्थिर घटकांची उपस्थिती दर्शवते, ज्यामुळे सामग्री बांधकाम आणि पेट्रोकेमिकल उद्योगात उपयुक्त ठरते. , कारण Jimenez et al.65 असा युक्तिवाद केला;डेव्हिडसन आणि रेडमंड66;शामंत आणि इतर 67.
वेगवेगळ्या वेल्ड भूमितीसह E1 इलेक्ट्रोडच्या वेल्डेड जोड्यांचे ऑप्टिकल मायक्रोग्राफ: (a) HAZ फ्यूजन रेषा दर्शविते, (b) HAZ अधिक मोठेपणावर फ्यूजन रेषा दर्शविते, (c) फेरीटिक-ऑस्टेनिटिक टप्प्यासाठी BM, (d) वेल्ड भूमिती , ( e) जवळील संक्रमण क्षेत्र दर्शविते, (f) HAZ फेरिटिक-ऑस्टेनिटिक फेज जास्त वाढीवर दाखवते, (g) वेल्ड झोन फेरिटिक-ऑस्टेनिटिक फेज टेन्साइल फेज दाखवते.
विविध वेल्ड भूमितींवर E2 इलेक्ट्रोड वेल्ड्सचे ऑप्टिकल मायक्रोग्राफ: (a) HAZ फ्यूजन रेषा दर्शविते, (b) HAZ उच्च आवर्धनावर फ्यूजन रेषा दर्शविते, (c) फेरिटिक-ऑस्टेनिटिक बल्क फेजसाठी BM, (d) वेल्ड भूमिती , (e) ) परिसरातील संक्रमण झोन दाखवत आहे, (f) HAZ जास्त मोठेपणावर फेरीटिक-ऑस्टेनिटिक फेज दाखवत आहे, (g) वेल्डिंग झोन फेरिटिक-ऑस्टेनिटिक फेज दाखवत आहे.
आकृती 6a–c आणि, उदाहरणार्थ, विविध वेल्डिंग भूमिती (आकृती 6d) येथे E1 इलेक्ट्रोड वापरून वेल्डेड केलेल्या DSS जॉइंट्सची मेटॅलोग्राफिक रचना दर्शविते, जे वेगवेगळ्या मॅग्निफिकेशन्सवर ऑप्टिकल मायक्रोग्राफ कुठे घेतले गेले हे दर्शवितात.अंजीर वर.6a, b, f - वेल्डेड जोडांचे संक्रमण झोन, फेराइट-ऑस्टेनाइटच्या फेज समतोल संरचनाचे प्रात्यक्षिक.आकृती 7a-c आणि उदाहरणार्थ विविध वेल्डिंग भूमितींवर E2 इलेक्ट्रोडचा वापर करून वेल्डेड केलेल्या DSS जॉइंटचा OM देखील दर्शविते (आकृती 7d), वेगवेगळ्या मॅग्निफिकेशन्सवर OM विश्लेषण बिंदू दर्शवितात.अंजीर वर.7a,b,f फेरिटिक-ऑस्टेनिटिक समतोल मध्ये वेल्डेड जॉइंटचे संक्रमण क्षेत्र दाखवा.वेल्डिंग झोन (WZ) मध्ये OM अंजीर मध्ये दर्शविले आहे.1 आणि अंजीर.2. अनुक्रमे E1 आणि E2 6g आणि 7g इलेक्ट्रोडसाठी वेल्ड्स.BM वर OM आकृती १ आणि २ मध्ये दाखवले आहे. अंजीर मध्ये.6c, e आणि 7c, e अनुक्रमे E1 आणि E2 इलेक्ट्रोडसह वेल्डेड जोडांचे केस दर्शवितात.प्रकाश क्षेत्र ऑस्टेनाइट फेज आहे आणि गडद काळा क्षेत्र फेराइट फेज आहे.फ्यूजन रेषेजवळील उष्मा-प्रभावित झोन (HAZ) मधील फेज समतोल Cr2N precipitates ची निर्मिती दर्शवते, जसे अंजीरमधील SEM-BSE मायक्रोग्राफमध्ये दाखवले आहे.8a,b आणि अंजीर मध्ये पुष्टी.9a,b.अंजीरमधील नमुन्यांच्या फेराइट टप्प्यात Cr2N ची उपस्थिती दिसून आली.8a,b आणि वेल्डेड भागांच्या SEM-EMF बिंदू विश्लेषण आणि EMF लाइन आकृत्यांद्वारे पुष्टी केलेले (Fig. 9a-b), उच्च वेल्डिंग उष्णता तापमानामुळे आहे.अभिसरण क्रोमियम आणि नायट्रोजनच्या प्रवेशास गती देते, कारण वेल्डमधील उच्च तापमान नायट्रोजनचे प्रसार गुणांक वाढवते.हे परिणाम Ramirez et al.68 आणि Herenyu et al.69 द्वारे केलेल्या अभ्यासाचे समर्थन करतात हे दर्शविते की, नायट्रोजन सामग्रीची पर्वा न करता, Cr2N सामान्यतः फेराइट धान्य, धान्य सीमा आणि α/\(\gamma\) सीमांवर जमा केले जाते. इतर संशोधक.७०.७१.
(a) E2 सह वेल्डेड जॉइंटचे स्पॉट SEM-EMF विश्लेषण (1, 2 आणि 3);
प्रातिनिधिक नमुने आणि त्यांच्याशी संबंधित EMF चे पृष्ठभाग आकारविज्ञान अंजीर मध्ये दर्शविले आहे.10a–c.अंजीर वर.आकृती 10a आणि 10b वेल्डिंग झोनमध्ये अनुक्रमे आणि अंजीरमध्ये इलेक्ट्रोड E1 आणि E2 वापरून SEM मायक्रोग्राफ आणि वेल्डेड जोडांचे EMF स्पेक्ट्रा दर्शविते.10c ऑस्टेनाइट (\(\gamma\)) आणि फेराइट (\(\alpha\)) फेज असलेले OM चे SEM मायक्रोग्राफ आणि EMF स्पेक्ट्रा दाखवते.Fig. 10a मधील EDS स्पेक्ट्रममध्ये दर्शविल्याप्रमाणे, 6.25 wt.% Ni च्या तुलनेत Cr (21.69 wt.%) आणि Mo (2.65 wt.%) ची टक्केवारी फेराइट-ऑस्टेनिटिक टप्प्यातील संबंधित संतुलनाची जाणीव देते.क्रोमियम (15.97 wt.%) आणि मॉलिब्डेनम (1.06 wt.%) च्या सामग्रीमध्ये उच्च घट असलेली मायक्रोस्ट्रक्चर, इलेक्ट्रोड E2 च्या वेल्डेड जॉइंटच्या मायक्रोस्ट्रक्चरमध्ये निकेल (10.08 wt.%) च्या उच्च सामग्रीच्या तुलनेत, मध्ये दर्शविलेले आहे. अंजीर1. तुलना करा.EMF स्पेक्ट्रम 10b.अंजीर मध्ये दर्शविलेल्या WZ मध्ये बारीक-दाणेदार ऑस्टेनिटिक स्ट्रक्चरसह अॅसिक्युलर आकार.10b हे वेल्डमधील ferritizing घटकांच्या (Cr आणि Mo) संभाव्य ऱ्हासाची पुष्टी करते आणि क्रोमियम नायट्राइड (Cr2N) - ऑस्टेनिटिक फेजचा वर्षाव.DSS वेल्डेड जॉइंट्सच्या ऑस्टेनिटिक (\(\gamma\)) आणि फेरीटिक (\(\alpha\)) टप्प्यांच्या सीमारेषेवरील पर्जन्य कणांचे वितरण या विधानाची पुष्टी करते72,73,74.याचा परिणाम त्याच्या खराब गंज कार्यक्षमतेवर देखील होतो, कारण Cr हा निष्क्रीय चित्रपट तयार करण्यासाठी मुख्य घटक मानला जातो जो आकृती 10b मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे स्टील 59,75 च्या स्थानिक गंज प्रतिकार सुधारतो.हे पाहिले जाऊ शकते की अंजीर 10c मधील SEM मायक्रोग्राफमधील BM मजबूत धान्य शुद्धीकरण दर्शविते कारण त्याचे EDS स्पेक्ट्रम परिणाम Cr (23.32 wt%), Mo (3.33 wt%) आणि Ni (6.32 wt) दर्शवतात.%) चांगले रासायनिक गुणधर्म.%) DSS76 संरचनेच्या फेराइट-ऑस्टेनिटिक टप्प्याचे समतोल मायक्रोस्ट्रक्चर तपासण्यासाठी एक महत्त्वाचा मिश्रधातू घटक म्हणून.E1 इलेक्ट्रोडच्या वेल्डेड जॉइंट्सच्या रचनात्मक EMF स्पेक्ट्रोस्कोपिक विश्लेषणाचे परिणाम बांधकाम आणि किंचित आक्रमक वातावरणात त्याचा वापर समायोजित करतात, कारण मायक्रोस्ट्रक्चरमधील ऑस्टेनाइट फॉर्मर्स आणि फेराइट स्टॅबिलायझर्स DSS AISI 220541.72, 77 वेल्डेड संयुक्त मानकांचे पालन करतात.
वेल्डेड जोड्यांचे SEM मायक्रोग्राफ, जेथे (a) वेल्डिंग झोनच्या इलेक्ट्रोड E1 मध्ये EMF स्पेक्ट्रम आहे, (b) वेल्डिंग झोनच्या इलेक्ट्रोड E2 मध्ये EMF स्पेक्ट्रम आहे, (c) OM मध्ये EMF स्पेक्ट्रम आहे.
व्यवहारात, असे आढळून आले आहे की डीएसएस वेल्ड्स पूर्णपणे फेरिटिक (एफ-मोड) मोडमध्ये घट्ट होतात, ऑस्टेनाइट न्यूक्ली न्यूक्लीटींग फेरिटिक सॉल्व्हस तापमानाच्या खाली असतात, जे प्रामुख्याने क्रोमियम ते निकेल समतुल्य गुणोत्तरावर अवलंबून असते (Creq/Nieq) (> 1.95 मोड F बनवते) काही संशोधकांनी फेराइट फेज8078,79 मध्ये फेराइट-फॉर्मिंग घटक म्हणून Cr आणि Mo च्या मजबूत विसर्जन क्षमतेमुळे स्टीलचा हा प्रभाव लक्षात घेतला आहे.हे स्पष्ट आहे की DSS 2205 BM मध्ये Cr आणि Mo चे प्रमाण जास्त आहे (उच्च Creq दर्शवित आहे), परंतु E1, E2 आणि C इलेक्ट्रोड्स असलेल्या वेल्डपेक्षा कमी Ni सामग्री आहे, जे उच्च Creq/Nieq गुणोत्तरामध्ये योगदान देते.हे वर्तमान अभ्यासात देखील स्पष्ट आहे, सारणी 4 मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे, जेथे 1.95 वरील DSS 2205 BM साठी Creq/Nieq गुणोत्तर निर्धारित केले होते.बल्क मोड (एफए मोड) च्या उच्च सामग्रीमुळे अनुक्रमे ऑस्टेनिटिक-फेरिटिक मोड (एएफ मोड), ऑस्टेनिटिक मोड (ए मोड) आणि फेरिटिक-ऑस्टेनिटिक मोडमध्ये इलेक्ट्रोड E1, E2 आणि C सह वेल्ड कठोर होतात हे पाहिले जाऊ शकते. .), तक्ता 4 मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे, वेल्डमधील Ni, Cr आणि Mo ची सामग्री कमी आहे, हे दर्शविते की Creq/Nieq गुणोत्तर BM पेक्षा कमी आहे.E2 इलेक्ट्रोड वेल्ड्समधील प्राथमिक फेराइटमध्ये वर्मीक्युलर फेराइट मॉर्फोलॉजी होते आणि तक्ता 4 मध्ये वर्णन केल्यानुसार निर्धारित Creq/Nieq गुणोत्तर 1.20 होते.
अंजीर वर.11a 3.5% NaCl सोल्यूशनमध्ये AISI DSS 2205 स्टील स्ट्रक्चरसाठी वेळ विरूद्ध ओपन सर्किट पोटेंशियल (OCP) दर्शविते.हे पाहिले जाऊ शकते की ORP वक्र अधिक सकारात्मक संभाव्यतेकडे वळते, जे धातूच्या नमुन्याच्या पृष्ठभागावर एक निष्क्रिय फिल्मचे स्वरूप दर्शवते, संभाव्यत कमी होणे सामान्यीकृत गंज दर्शवते आणि कालांतराने जवळजवळ स्थिर संभाव्यता ही निर्मिती दर्शवते. कालांतराने निष्क्रिय चित्रपट., नमुन्याची पृष्ठभाग स्थिर आहे आणि त्यात चिकट 77 आहे. वक्र 3.5% NaCl द्रावण असलेल्या इलेक्ट्रोलाइटमधील सर्व नमुन्यांसाठी स्थिर परिस्थितीत प्रायोगिक सबस्ट्रेट्सचे चित्रण करतात, नमुना 7 (सी-इलेक्ट्रोडसह वेल्ड जॉइंट) वगळता. जे थोडे अस्थिरता दर्शवते.या अस्थिरतेची तुलना द्रावणातील क्लोराईड आयन (Cl-) च्या उपस्थितीशी केली जाऊ शकते, ज्यामुळे गंज प्रतिक्रिया मोठ्या प्रमाणात वाढू शकते, ज्यामुळे गंज वाढते.ओसीपी स्कॅनिंगच्या वेळी लागू केलेल्या संभाव्यतेशिवाय निरीक्षणे दर्शविते की प्रतिक्रियेतील Cl आक्रमक वातावरणात नमुन्यांच्या प्रतिकार आणि थर्मोडायनामिक स्थिरतेवर परिणाम करू शकते.मा इ.81 आणि लोथो इत्यादी.5 ने या दाव्याची पुष्टी केली की सब्सट्रेट्सवरील निष्क्रिय चित्रपटांच्या ऱ्हासाला गती देण्यासाठी क्ल- भूमिका बजावते, ज्यामुळे पुढील परिधान होण्यास हातभार लागतो.
अभ्यास केलेल्या नमुन्यांचे इलेक्ट्रोकेमिकल विश्लेषण: (अ) वेळेनुसार RSD ची उत्क्रांती आणि (b) 3.5% NaCl सोल्यूशनमध्ये नमुन्यांचे पोटेंटिओडायनामिक ध्रुवीकरण.
अंजीर वर.11b 3.5% NaCl सोल्यूशनच्या प्रभावाखाली इलेक्ट्रोड E1, E2 आणि C च्या वेल्डेड जोडांच्या पोटेंटिओडायनामिक ध्रुवीकरण वक्र (PPC) चे तुलनात्मक विश्लेषण सादर करते.PPC मध्ये वेल्डेड BM नमुने आणि 3.5% NaCl सोल्यूशनने निष्क्रिय वर्तन दाखवले.तक्ता 5 पीपीसी वक्रांमधून मिळवलेल्या नमुन्यांचे इलेक्ट्रोकेमिकल विश्लेषण मापदंड दर्शविते, जसे की इकोर (गंज क्षमता) आणि एपिट (गंज क्षमता) आणि त्यांच्याशी संबंधित विचलन.इलेक्ट्रोड E1 आणि E2 सह वेल्डेड नमुने क्र. 2 आणि क्र. 5 च्या तुलनेत, नमुने नं. 1 आणि नं. 7 (BM आणि इलेक्ट्रोड C सह वेल्डेड सांधे) ने NaCl सोल्यूशनमध्ये गंजण्याची उच्च क्षमता दर्शविली (चित्र 11b). ).नंतरच्या तुलनेत पूर्वीचे उच्च निष्क्रीय गुणधर्म स्टीलच्या मायक्रोस्ट्रक्चरल रचनेचे संतुलन (ऑस्टेनिटिक आणि फेरिटिक फेज) आणि मिश्रित घटकांच्या एकाग्रतेमुळे आहेत.मायक्रोस्ट्रक्चरमध्ये फेराइट आणि ऑस्टेनिटिक फेजच्या उपस्थितीमुळे, रेसेन्डिया एट अल.82 ने आक्रमक माध्यमांमध्ये DSS च्या निष्क्रिय वर्तनाचे समर्थन केले.E1 आणि E2 इलेक्ट्रोडसह वेल्डेड केलेल्या नमुन्यांची कमी कार्यक्षमता वेल्डिंग झोन (WZ) मध्ये Cr आणि Mo सारख्या मुख्य मिश्रधातूंच्या कमी होण्याशी संबंधित असू शकते, कारण ते फेराइट फेज (Cr आणि Mo) स्थिर करतात, म्हणून कार्य करतात. ऑक्सिडाइज्ड स्टील्सच्या ऑस्टेनिटिक टप्प्यातील पॅसिव्हेटर्स मिश्र धातु.या घटकांचा खड्डा प्रतिरोधावर होणारा परिणाम ऑस्टेनिटिक टप्प्यात फेरिटिक टप्प्यापेक्षा जास्त असतो.या कारणास्तव, ध्रुवीकरण वक्रच्या पहिल्या पॅसिव्हेशन क्षेत्राशी संबंधित ऑस्टेनिटिक टप्प्यापेक्षा फेरीटिक टप्पा अधिक वेगाने निष्क्रिय होतो.फेरिटिक टप्प्याच्या तुलनेत ऑस्टेनिटिक टप्प्यात त्यांच्या उच्च पिटिंग प्रतिरोधामुळे या घटकांचा DSS पिटिंग प्रतिरोधनावर महत्त्वपूर्ण प्रभाव पडतो.म्हणून, फेराइट टप्प्याचे जलद निष्क्रियीकरण ऑस्टेनाइट टप्प्यापेक्षा 81% जास्त आहे.जरी क्ल-इन सोल्यूशनचा स्टील फिल्मच्या निष्क्रिय क्षमतेवर तीव्र नकारात्मक प्रभाव पडतो83.परिणामी, नमुन्याच्या पॅसिव्हेटिंग फिल्मची स्थिरता मोठ्या प्रमाणात कमी होईल84.टेबलवरून.6 हे देखील दर्शविते की E1 इलेक्ट्रोडसह वेल्डेड जोडांची गंज क्षमता (Ecorr) E2 इलेक्ट्रोडसह वेल्डेड जोडांच्या तुलनेत द्रावणात काहीशी कमी स्थिर आहे.अंजीर मध्ये इलेक्ट्रोड E1 आणि E2 वापरून वेल्ड्सच्या कडकपणाच्या कमी मूल्यांद्वारे देखील याची पुष्टी केली जाते.4a,b, जे स्टीलच्या संरचनेत फेराइट (टेबल 5) कमी सामग्री आणि क्रोमियम आणि मॉलिब्डेनम (तक्ता 4) च्या कमी सामग्रीमुळे आहे.असा निष्कर्ष काढला जाऊ शकतो की सिम्युलेटेड सागरी वातावरणात स्टील्सचा गंज प्रतिरोधक वेल्डिंग करंट कमी होत असताना वाढते आणि कमी Cr आणि Mo सामग्री आणि कमी फेराइट सामग्रीसह कमी होते.हे विधान वेल्डेड स्टील्सच्या गंज अखंडतेवर वेल्डिंग करंट सारख्या वेल्डिंग पॅरामीटर्सच्या प्रभावावर सलीम एट अल.85 च्या अभ्यासाशी सुसंगत आहे.क्लोराईड केशिका शोषण आणि प्रसार यांसारख्या विविध माध्यमांद्वारे स्टीलमध्ये प्रवेश केल्यामुळे, असमान आकार आणि खोलीचे खड्डे (खड्डे गंज) तयार होतात.उच्च pH सोल्यूशन्समध्ये यंत्रणा लक्षणीयरीत्या भिन्न असते जेथे आसपासचे (OH-) गट केवळ स्टीलच्या पृष्ठभागाकडे आकर्षित होतात, निष्क्रिय फिल्म स्थिर करतात आणि स्टीलच्या पृष्ठभागास अतिरिक्त संरक्षण देतात 25,86.नमुने क्रमांक 1 आणि क्रमांक 7 चा सर्वोत्तम गंज प्रतिरोध मुख्यतः स्टीलच्या संरचनेत मोठ्या प्रमाणात δ-फेराइट (टेबल 5) आणि मोठ्या प्रमाणात Cr आणि Mo (टेबल 4) च्या उपस्थितीमुळे आहे. पिटिंग गंजची पातळी प्रामुख्याने स्टीलमध्ये असते, डीएसएस पद्धतीने वेल्डेड, भागांच्या ऑस्टेनिटिक-फेज स्ट्रक्चरमध्ये.अशाप्रकारे, मिश्र धातुची रासायनिक रचना वेल्डेड संयुक्त 87,88 च्या गंज कामगिरीमध्ये निर्णायक भूमिका बजावते.या व्यतिरिक्त, असे आढळून आले की या अभ्यासात E1 आणि C इलेक्ट्रोड वापरून वेल्ड केलेले नमुने PPC वक्र मधील E2 इलेक्ट्रोड वापरून OCP वक्र (टेबल 5) वापरून वेल्डेड केलेल्या तुलनेत कमी Ecorr मूल्ये दर्शवितात.म्हणून, एनोड प्रदेश कमी संभाव्यतेपासून सुरू होतो.हा बदल मुख्यत्वे नमुन्याच्या पृष्ठभागावर तयार झालेल्या पॅसिव्हेशन लेयरच्या आंशिक स्थिरीकरणामुळे आणि OCP89 चे पूर्ण स्थिरीकरण होण्यापूर्वी उद्भवणारे कॅथोडिक ध्रुवीकरण यामुळे होते.अंजीर वर.12a आणि b 3D ऑप्टिकल प्रोफाइलर विविध वेल्डिंग परिस्थितींमध्ये प्रायोगिकपणे गंजलेल्या नमुन्यांची प्रतिमा दाखवतात.हे पाहिले जाऊ शकते की 110 A (Fig. 12b) च्या उच्च वेल्डिंग करंटने तयार केलेल्या खालच्या पिटिंग गंज संभाव्यतेसह नमुन्यांचा पिटिंग गंज आकार वाढतो, कमी वेल्डिंग वर्तमान गुणोत्तर असलेल्या वेल्ड्ससाठी प्राप्त केलेल्या पिटिंग गंज आकाराशी तुलना करता येते. 90 A. (Fig. 12a ).हे मोहम्मद90 च्या दाव्याला पुष्टी देते की नमुन्याच्या पृष्ठभागावर 3.5% NaCl द्रावणात सब्सट्रेट उघड करून पृष्ठभागाच्या पॅसिव्हेशन फिल्म नष्ट करण्यासाठी स्लिप बँड तयार केले जातात जेणेकरून क्लोराईड आक्रमण करण्यास सुरवात करेल, ज्यामुळे सामग्री विरघळते.
तक्ता 4 मधील SEM-EDS विश्लेषण दर्शविते की प्रत्येक ऑस्टेनिटिक टप्प्याची PREN मूल्ये सर्व वेल्ड्स आणि BM मधील फेराइटपेक्षा जास्त आहेत.फेराइट/ऑस्टेनाइट इंटरफेसवर पिटिंग सुरू केल्याने या भागात उद्भवणार्‍या घटकांच्या असमानता आणि पृथक्करणामुळे निष्क्रिय सामग्रीच्या थराचा नाश होण्यास गती मिळते.ऑस्टेनिटिक टप्प्याच्या विपरीत, जेथे पिटिंग प्रतिरोध समतुल्य (पीआरई) मूल्य जास्त असते, फेरिटिक टप्प्यात पिटिंग इनिशिएशन कमी पीआरई मूल्यामुळे होते (तक्ता 4).ऑस्टेनाइट टप्प्यात ऑस्टेनाइट स्टॅबिलायझर (नायट्रोजन विद्राव्यता) ची लक्षणीय मात्रा असल्याचे दिसते, जे या घटकाची उच्च एकाग्रता प्रदान करते आणि म्हणून, पिटिंग 92 ला उच्च प्रतिकार करते.
अंजीर वर.आकृती 13 E1, E2 आणि C वेल्ड्ससाठी गंभीर पिटिंग तापमान वक्र दाखवते.एएसटीएम चाचणी दरम्यान खड्ड्यामुळे वर्तमान घनता 100 µA/cm2 पर्यंत वाढली हे लक्षात घेता, हे स्पष्ट आहे की E1 सह @110A वेल्डने किमान पिटिंग क्रिटिकल तापमान 27.5°C दाखवले आणि त्यानंतर E2 @ 90A सोल्डरिंग 40 चे CPT दाखवते. °C, आणि C@110A च्या बाबतीत सर्वोच्च CPT 41°C आहे.निरीक्षण केलेले परिणाम ध्रुवीकरण चाचण्यांच्या निरीक्षण परिणामांशी चांगले सहमत आहेत.
नवीन E1 आणि E2 इलेक्ट्रोड्स वापरून डुप्लेक्स स्टेनलेस स्टील वेल्ड्सचे यांत्रिक गुणधर्म आणि गंज वर्तन तपासले गेले.SMAW प्रक्रियेत वापरलेले क्षारीय इलेक्ट्रोड (E1) आणि अम्लीय इलेक्ट्रोड (E2) अनुक्रमे 1.7 मिमी आणि 2.40 आणि 0.40 च्या अल्कधर्मी निर्देशांकासह फ्लक्स रचनासह यशस्वीरित्या लेपित होते.अक्रिय माध्यमात TGA वापरून तयार केलेल्या फ्लक्सेसच्या थर्मल स्थिरतेचे मूल्यांकन केले गेले आहे.फ्लक्स मॅट्रिक्समध्ये TiO2 (%) च्या उच्च सामग्रीच्या उपस्थितीमुळे बेसिक फ्लक्स (E1) सह लेपित इलेक्ट्रोडच्या तुलनेत आम्लीय फ्लक्स (E2) सह लेपित इलेक्ट्रोडसाठी वेल्डमेंट्सचे स्लॅग काढणे सुधारले.जरी दोन लेपित इलेक्ट्रोड (E1 आणि E2) मध्ये चांगली चाप सुरू करण्याची क्षमता आहे.वेल्डिंग परिस्थिती, विशेषत: उष्णता इनपुट, वेल्डिंग करंट आणि वेग, DSS 2205 वेल्ड्सचे ऑस्टेनाइट/फेराइट फेज संतुलन आणि वेल्डचे उत्कृष्ट यांत्रिक गुणधर्म साध्य करण्यात महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावतात.E1 इलेक्ट्रोडसह वेल्डेड केलेल्या सांध्यांनी उत्कृष्ट तन्य गुणधर्म दाखवले (शिअर 0.2% YS = 497 MPa आणि UTS = 732 MPa), हे पुष्टी करते की ऍसिड फ्लक्स कोटेड इलेक्ट्रोडच्या तुलनेत बेसिक फ्लक्स कोटेड इलेक्ट्रोड्समध्ये उच्च मूलभूतता निर्देशांक असतो.इलेक्ट्रोड कमी क्षारतेसह चांगले यांत्रिक गुणधर्म प्रदर्शित करतात.हे स्पष्ट आहे की नवीन कोटिंग (E1 आणि E2) असलेल्या इलेक्ट्रोडच्या वेल्डेड जोड्यांमध्ये फेराइट-ऑस्टेनिटिक टप्प्याचे कोणतेही समतोल नाही, जे वेल्डचे OES आणि SEM-EDS विश्लेषण वापरून प्रकट झाले आणि मधील व्हॉल्यूम फ्रॅक्शनद्वारे परिमाण केले गेले. वेल्डमेटॅलोग्राफीने त्यांच्या SEM अभ्यासाची पुष्टी केली.मायक्रोस्ट्रक्चर्सहे मुख्यत्वेकरून Cr आणि Mo सारख्या मिश्रधातूचे घटक कमी होणे आणि वेल्डिंग दरम्यान Cr2N च्या संभाव्य प्रकाशनामुळे होते, ज्याची EDS लाइन स्कॅनिंगद्वारे पुष्टी होते.स्टीलच्या संरचनेत फेराइट आणि मिश्रधातूंच्या कमी प्रमाणामुळे E1 आणि E2 इलेक्ट्रोड्ससह वेल्ड्समध्ये पाळल्या गेलेल्या कमी कडकपणाच्या मूल्यांद्वारे हे आणखी समर्थित आहे.E2 इलेक्ट्रोड वापरून वेल्ड्सच्या तुलनेत E1 इलेक्ट्रोडचा वापर करून वेल्ड्सचे एव्हिडन्स कॉरोजन पोटेंशियल (Ecorr) हे सोल्यूशन गंजला किंचित कमी प्रतिरोधक असल्याचे सिद्ध झाले.हे 3.5% NaCl वातावरणात फ्लक्स मिश्रण मिश्र धातुच्या रचनेशिवाय चाचणी केलेल्या वेल्ड्समधील नवीन विकसित इलेक्ट्रोडच्या प्रभावीतेची पुष्टी करते.असा निष्कर्ष काढला जाऊ शकतो की सिम्युलेटेड सागरी वातावरणातील गंज प्रतिरोधक वेल्डिंग करंट कमी झाल्यामुळे वाढते.अशाप्रकारे, कार्बाइड्स आणि नायट्राइड्सचा वर्षाव आणि E1 आणि E2 इलेक्ट्रोड्स वापरून वेल्डेड जोडांच्या गंज प्रतिरोधकतेत होणारी घट हे वाढीव वेल्डिंग करंटद्वारे स्पष्ट केले गेले, ज्यामुळे दुहेरी-उद्देशीय स्टील्सच्या वेल्डेड जोडांच्या टप्प्यातील संतुलनात असंतुलन निर्माण झाले.
विनंती केल्यावर, या अभ्यासासाठी डेटा संबंधित लेखकाद्वारे प्रदान केला जाईल.
स्मूक ओ., नेनोनेन पी., हॅनिनेन एच. आणि लिमाटेनेन जे. सुपर डुप्लेक्स स्टेनलेस स्टीलचे मायक्रोस्ट्रक्चर औद्योगिक उष्णता उपचारात पावडर मेटलर्जी हॉट आयसोस्टॅटिक दाबाने तयार होते.धातू.गुरुकुल.ट्रान्सA 35, 2103. https://doi.org/10.1007/s11661-004-0158-9 (2004).
Kuroda T., Ikeuchi K. आणि Kitagawa Y. आधुनिक स्टेनलेस स्टील्समध्ये सामील होण्यासाठी मायक्रोस्ट्रक्चर नियंत्रण.प्रगत इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक एनर्जीसाठी नवीन सामग्रीच्या प्रक्रियेत, 419–422 (2005).
स्मूक ओ. आधुनिक पावडर मेटलर्जीच्या सुपर डुप्लेक्स स्टेनलेस स्टील्सचे मायक्रोस्ट्रक्चर आणि गुणधर्म.रॉयल इन्स्टिट्यूट ऑफ टेक्नॉलॉजी (2004)
लोट्टो, टीआर आणि बाबालोला, पी. ध्रुवीकरण गंज वर्तणूक आणि AA1070 अॅल्युमिनियम आणि सिलिकॉन कार्बाइड मॅट्रिक्स कंपोझिटचे ऍसिड क्लोराईड एकाग्रतेवर सूक्ष्म संरचना विश्लेषण.मन वळवणारा अभियंता.4, 1. https://doi.org/10.1080/23311916.2017.1422229 (2017).
बोनोलो एफ., टिझियानी ए. आणि फेरो पी. वेल्डिंग प्रक्रिया, मायक्रोस्ट्रक्चरल बदल आणि डुप्लेक्स आणि सुपर डुप्लेक्स स्टेनलेस स्टील्सचे अंतिम गुणधर्म.डुप्लेक्स स्टेनलेस स्टील 141–159 (जॉन विली अँड सन्स इंक., होबोकेन, 2013).
Kisasoz A., Gurel S. आणि Karaslan A. दोन-फेज गंज-प्रतिरोधक स्टील्समधील डिपॉझिशन प्रक्रियेवर अॅनिलिंग वेळेचा आणि शीतकरण दराचा प्रभाव.धातू.विज्ञानउष्णता उपचार.57, 544. https://doi.org/10.1007/s11041-016-9919-5 (2016).
श्रीकांत एस, सरवणन पी, गोविंदराजन पी, सिसोदिया एस आणि रवी के. प्रयोगशाळेत उत्कृष्ट यांत्रिक आणि गंज गुणधर्मांसह लीन डुप्लेक्स स्टेनलेस स्टील्स (LDSS) चा विकास.प्रगत अल्मा मेटर.साठवण टाकी.७९४, ७१४ (२०१३).
मुरकुटे पी., पासेबानी एस. आणि इस्गोर ओबी सुपर डुप्लेक्स स्टेनलेस स्टील क्लेडिंग लेयर्सचे मेटलर्जिकल आणि इलेक्ट्रोकेमिकल गुणधर्म सौम्य स्टील सब्सट्रेट्सवर पावडर लेयरमध्ये लेसर अॅलॉयिंगद्वारे प्राप्त होतात.विज्ञानप्रतिनिधी 10, 10162. https://doi.org/10.1038/s41598-020-67249-2 (2020).
Oshima, T. Khabara, Y. आणि Kuroda, K. ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील्समध्ये निकेल वाचवण्याचा प्रयत्न.ISIJ इंटरनॅशनल 47, 359. https://doi.org/10.2355/isijinternational.47.359 (2007).
ओकावा डब्ल्यू., त्सुगे एस. आणि गोनोम एफ. लीन डुप्लेक्स स्टेनलेस स्टील्सच्या नवीन मालिकेचा विकास.NSSC 2120™, NSSC™ 2351. NIPPON स्टील तांत्रिक अहवाल क्रमांक 126 (2021).