321 stainless steel coiled tube komposisi kimia Sifat mekanik lan prilaku korosi saka las stainless steel duplex karo elektroda anyar

Matur nuwun kanggo ngunjungi Nature.com.Sampeyan nggunakake versi browser kanthi dhukungan CSS winates.Kanggo pengalaman paling apik, disaranake sampeyan nggunakake browser sing dianyari (utawa mateni Mode Kompatibilitas ing Internet Explorer).Kajaba iku, kanggo njamin dhukungan sing terus-terusan, kita nuduhake situs kasebut tanpa gaya lan JavaScript.
Slider nuduhake telung artikel saben slide.Gunakake tombol mburi lan sabanjuré kanggo mindhah liwat minger, utawa tombol controller geser ing mburi kanggo mindhah liwat saben geser.

Stainless Steel 321 Coil Tube Komposisi Kimia

Komposisi kimia saka 321 stainless steel coil tubing minangka nderek:
- Karbon: 0,08% maks
- Mangan: 2,00% maks
- Nikel: 9,00% min

Stainless Steel 321 Coil Tube Sifat Mekanik

Miturut Produsen Tabung Coil Stainless Steel 321, sifat mekanik pipa kumparan baja tahan karat 321 ditabulasi ing ngisor iki: Kekuwatan Tarik (psi) Kekuwatan Hasil (psi) Elongasi (%)

Aplikasi & Panggunaan Stainless Steel 321 Coil Tube

Ing pirang-pirang aplikasi teknik, sifat mekanik lan karat saka struktur las baja tahan karat (DSS) duplex minangka faktor sing paling penting.Panliten saiki nyelidiki sifat mekanik lan ketahanan korosi saka las baja tahan karat duplex ing lingkungan sing simulasi 3,5% NaCl nggunakake elektroda anyar sing dirancang khusus tanpa tambahan unsur paduan ing conto fluks.Rong macem-macem jinis fluks kanthi indeks dhasar 2,40 lan 0,40 digunakake ing elektroda E1 lan E2 kanggo ngelas papan DSS.Stabilitas termal saka komposisi fluks dievaluasi nggunakake analisis thermogravimetric.Komposisi kimia uga sifat mekanik lan karat saka sambungan sing dilas dievaluasi nggunakake spektroskopi emisi sesuai karo macem-macem standar ASTM.Difraksi sinar-X digunakake kanggo nemtokake fase sing ana ing welds DSS, lan elektron scanning nganggo EDS digunakake kanggo mriksa struktur mikro welds.Kekuwatan tensile saka joints gandheng digawe dening elektroda E1 ana ing 715-732 MPa, dening elektroda E2 - 606-687 MPa.Saiki welding wis tambah saka 90 A kanggo 110 A, lan atose uga wis tambah.Sambungan sing dilas kanthi elektroda E1 sing dilapisi karo fluks dhasar nduweni sifat mekanik sing luwih apik.Struktur baja nduweni ketahanan korosi sing dhuwur ing lingkungan NaCl 3,5%.Iki nandheske operability saka joints gandheng digawe karo elektrods mentas dikembangaké.Asil rembugan ing syarat-syarat panipisan unsur alloying kayata Cr lan Mo diamati ing welds karo dilapisi elektroda E1 lan E2, lan release saka Cr2N ing welds digawe nggunakake elektroda E1 lan E2.
Sacara historis, sebutan resmi pisanan saka baja tahan karat duplex (DSS) tanggal bali menyang 1927, nalika digunakake mung kanggo casting tartamtu lan ora digunakake ing paling aplikasi technical amarga isi karbon dhuwur1.Nanging sabanjure, isi karbon standar dikurangi dadi nilai maksimal 0,03%, lan baja iki akeh digunakake ing macem-macem lapangan2,3.DSS minangka kulawarga paduan kanthi jumlah ferit lan austenit sing kira-kira padha.Riset wis nuduhake yen fase feritik ing DSS menehi pangayoman banget marang chloride-induced stress corrosion cracking (SCC), sing dadi masalah penting kanggo baja tahan karat austenitik (ASS) ing abad kaping 20.Ing sisih liya, ing sawetara teknik lan industri liyane4 panjaluk panyimpenan mundhak nganti 20% saben taun.Baja inovatif iki kanthi struktur austenitik-feritik rong fase bisa dipikolehi kanthi pilihan komposisi sing cocog, panyulingan fisik-kimia lan thermomechanical.Dibandhingake karo stainless steel siji-phase, DSS nduweni kekuatan ngasilaken sing luwih dhuwur lan kemampuan unggul kanggo tahan SCC5, 6, 7, 8. Struktur duplex menehi baja iki kekuatan unsurpassed, kateguhan lan tambah resistance karat ing lingkungan agresif ngemot asam, asam klorida, banyu segara lan bahan kimia korosif9.Amarga fluktuasi rega taunan paduan nikel (Ni) ing pasar umum, struktur DSS, utamane jinis nikel sing kurang (DSS ramping), wis entuk akeh prestasi sing luar biasa dibandhingake karo wesi sing dipusatake kubik (FCC) 10, 11. Masalah desain ASE yaiku amarga ngalami macem-macem kahanan sing angel.Mulane, macem-macem departemen engineering lan perusahaan nyoba kanggo ningkataké alternatif nikel (Ni) stainless steels sing nindakake uga utawa luwih apik tinimbang ASS tradisional karo weldability cocok lan digunakake ing aplikasi industri kayata exchanger panas banyu segara lan industri kimia.wadhah 13 kanggo lingkungan kanthi konsentrasi klorida sing dhuwur.
Ing kemajuan teknologi modern, produksi las nduweni peran penting.Biasane, anggota struktural DSS disambungake dening welding busur gas shielded utawa welding busur gas shielded.Weld utamane kena pengaruh komposisi elektroda sing digunakake kanggo welding.Elektroda welding kasusun saka rong bagéan: logam lan fluks.Paling asring, elektroda dilapisi karo fluks, campuran logam sing, nalika decomposed, ngeculake gas lan mbentuk slag protèktif kanggo nglindhungi weld saka kontaminasi, nambah stabilitas busur, lan nambah komponen alloying kanggo nambah kualitas welding14 .Wesi tuang, aluminium, stainless steel, baja ringan, baja kekuatan tinggi, tembaga, kuningan, lan tembaga minangka sawetara logam elektroda las, dene selulosa, bubuk wesi, lan hidrogen minangka sawetara bahan fluks sing digunakake.Kadhangkala sodium, titanium lan kalium uga ditambahake ing campuran fluks.
Sawetara peneliti nyoba nyinaoni efek konfigurasi elektroda ing integritas mekanik lan karat struktur baja sing dilas.Singh et al.15 nyelidiki efek komposisi fluks ing elongation lan kekuatan tensile welds gandheng dening submerged busur welding.Asil kasebut nuduhake yen CaF2 lan NiO minangka penentu utama kekuatan tarik dibandhingake karo anané FeMn.Chirag et al.16 nyelidiki senyawa SMAW kanthi ngowahi konsentrasi rutile (TiO2) ing campuran fluks elektroda.Ditemokake yen sifat microhardness tambah amarga kenaikan persentase lan migrasi karbon lan silikon.Kumar [17] nyinaoni desain lan pangembangan fluks agglomerated kanggo welding busur submerged saka sheets baja.Nwigbo lan Atuanya18 nyelidiki panggunaan binder sodium silikat sing sugih kalium kanggo produksi fluks welding busur lan nemokake welds kanthi kekuatan tarik dhuwur 430 MPa lan struktur gandum sing bisa ditampa.Lothongkum et al.19 nggunakake metode potensiokinetik kanggo nyinaoni fraksi volume austenit ing baja tahan karat dupleks 28Cr–7Ni–O–0,34N ing larutan NaCl jenuh udara kanthi konsentrasi 3,5% wt.ing kondisi pH.lan 27°C.Baja tahan karat duplex lan mikro duplex nuduhake efek nitrogen sing padha ing prilaku karat.Nitrogen ora mengaruhi potensial korosi utawa tingkat ing pH 7 lan 10, nanging, potensial korosi ing pH 10 luwih murah tinimbang ing pH 7. Ing sisih liya, ing kabeh tingkat pH sing diteliti, potensial wiwit mundhak kanthi nambah isi nitrogen. .Lacerda et al.20 sinau pitting baja tahan karat dupleks UNS S31803 lan UNS S32304 ing larutan NaCl 3,5% nggunakake polarisasi potensiodinamik siklik.Ing larutan NaCl 3,5 wt.%, tandha-tandha pitting ditemokake ing rong piring baja sing diselidiki.Baja UNS S31803 nduweni potensi korosi (Ecorr), potensial pitting (Epit) lan ketahanan polarisasi (Rp) tinimbang baja UNS S32304.Baja UNS S31803 nduweni repassivity luwih dhuwur tinimbang baja UNS S32304.Miturut panaliten dening Jiang et al.[21], puncak reaktivasi sing cocog karo fase dobel (fase austenit lan ferrite) saka stainless steel duplex kalebu nganti 65% saka komposisi ferrite, lan Kapadhetan saiki reactivation ferrite mundhak karo nambah wektu perawatan panas.Dikenal yen fase austenitik lan feritik nuduhake reaksi elektrokimia sing beda ing potensial elektrokimia sing beda21,22,23,24.Abdo et al.25 nggunakake pangukuran potensiodinamik saka spektroskopi polarisasi lan spektroskopi impedansi elektrokimia kanggo nyinaoni korosi elektrokimia sing diakibatake dening paduan laser 2205 DSS ing banyu laut gawean (3,5% NaCl) ing kahanan asam lan alkalinitas sing beda-beda.Korosi pitting diamati ing permukaan sing katon saka spesimen DSS sing diuji.Adhedhasar temuan kasebut, ditetepake manawa ana hubungan proporsional antarane pH medium pelarut lan resistensi film sing dibentuk ing proses transfer muatan, sing langsung mengaruhi pembentukan pitting lan spesifikasie.Tujuan saka panliten iki yaiku kanggo mangerteni carane komposisi elektroda las sing mentas dikembangake mengaruhi integritas mekanik lan tahan nyandhang saka DSS 2205 sing dilas ing lingkungan NaCl 3,5%.
Mineral fluks (bahan) sing digunakake ing formulasi lapisan elektroda yaiku Kalsium Karbonat (CaCO3) saka Distrik Obajana, Negara Bagian Kogi, Nigeria, Kalsium Fluorida (CaF2) saka Taraba State, Nigeria, Silicon Dioxide (SiO2), Talc Powder (Mg3Si4O10(OH). ) )2) lan rutile (TiO2) dipikolehi saka Jos, Nigeria, lan kaolin (Al2(OH)4Si2O5) dipikolehi saka Kankara, Negara Katsina, Nigeria.Kalium silikat digunakake minangka binder, dipikolehi saka India.
Minangka ditampilake ing Tabel 1, oksida konstituen ditimbang kanthi bebas ing imbangan digital.Banjur dicampur karo binder kalium silikat (23% bobot) ing mixer listrik (model: 641-048) saka Indian Steel and Wire Products Ltd. (ISWP) suwene 30 menit kanggo entuk pasta semi-padhet homogen.Fluks campuran udan dipencet dadi bentuk silinder saka mesin briquetting lan dilebokake menyang kamar ekstrusi kanthi tekanan 80 nganti 100 kg / cm2, lan saka kamar feed kabel dilebokake menyang extruder kawat stainless diameter 3.15mm.Flux iki panganan liwat nozzle / sistem mati lan nyuntikaken menyang extruder kanggo extrude elektroda.Faktor jangkoan 1,70 mm dipikolehi, ing ngendi faktor jangkoan ditetepake minangka rasio diameter elektroda menyang diameter untai.Banjur elektroda sing dilapisi dikeringake ing udhara suwene 24 jam lan banjur dikalsinasi ing tungku muffle (model PH-248-0571/5448) ing suhu 150-250 °C\(-\) suwene 2 jam.Gunakake persamaan kanggo ngetung alkalinitas aliran.(1) 26;
Stabilitas termal sampel fluks komposisi E1 lan E2 ditemtokake nggunakake analisis thermogravimetric (TGA).Sampel kira-kira 25,33 mg fluks dimuat menyang TGA kanggo dianalisis.Eksperimen kasebut ditindakake ing medium inert sing diduweni kanthi aliran terus-terusan N2 kanthi kecepatan 60 ml / min.Sampel digawe panas saka 30 ° C nganti 1000 ° C kanthi kecepatan pemanasan 10 ° C / min.Dipuntedahaken cara kasebut dening Wang et al.27, Xu et al.28 lan Dagwa et al.29, dekomposisi termal lan mundhut bobot saka conto ing suhu tartamtu ditaksir saka plot TGA.
Proses loro 300 x 60 x 6 mm DSS piring kanggo nyiapake kanggo soldering.V-alur iki dirancang karo longkangan ROOT 3mm, bolongan ROOT 2mm lan amba alur 60 °.Piring kasebut banjur dibilas nganggo aseton kanggo mbusak rereged.Las piring nggunakake shielded metal busur welder (SMAW) karo elektroda saiki kutub positif (DCEP) nggunakake elektroda ditutupi (E1 lan E2) lan elektroda referensi (C) karo diameteripun 3,15 mm.Electrical Discharge Machining (EDM) (Model: Excetek-V400) digunakake kanggo mesin spesimen baja sing dilas kanggo uji mekanik lan karakterisasi korosi.Tabel 2 nuduhake kode conto lan gambaran, lan Tabel 3 nuduhake macem-macem paramèter operasi welding digunakake kanggo las Papan DSS.Persamaan (2) digunakake kanggo ngitung input panas sing cocog.
Nggunakake spektrometer emisi optik Bruker Q8 MAGELLAN (OES) kanthi dawa gelombang 110 nganti 800 nm lan piranti lunak database SQL, komposisi kimia sambungan las elektroda E1, E2 lan C, uga conto logam dasar, ditemtokake.nggunakake longkangan antarane elektroda lan sampel logam ing test Ngasilake energi listrik ing wangun spark.Sampel komponen diuap lan disemprotake, disusul eksitasi atom, sing banjur ngetokake spektrum garis tartamtu31.Kanggo analisis kualitatif saka sampel, tabung photomultiplier ngukur anané spektrum khusus kanggo saben unsur, uga intensitas spektrum.Banjur gunakake persamaan kanggo ngetung angka resistensi pitting sing padha (PREN).(3) Rasio 32 lan diagram negara WRC 1992 digunakake kanggo ngetung kromium lan setara nikel (Creq lan Nieq) saka persamaan.(4) lan (5) yaiku 33 lan 34;
Elinga yen PREN mung njupuk impact positif saka telung unsur utama Cr, Mo lan N, nalika faktor nitrogen x ing sawetara 16-30.Biasane, x dipilih saka dhaptar 16, 20, utawa 30. Ing riset babagan baja tahan karat duplex, nilai penengah 20 paling umum digunakake kanggo ngitung nilai PREN35,36.
Sambungan las sing digawe nggunakake elektroda sing beda-beda diuji tensile ing mesin uji universal (Instron 8800 UTM) kanthi tingkat regangan 0,5 mm / min sesuai karo ASTM E8-21.Kekuwatan tensile (UTS), 0,2% shear yield strength (YS), lan elongasi diitung miturut ASTM E8-2137.
DSS 2205 weldments pisanan lemah lan polesan nggunakake ukuran grit beda (120, 220, 320, 400, 600, 800, 1000 lan 1200) sadurunge analisis atose.Spesimen sing dilas digawe nganggo elektroda E1, E2 lan C. Kekerasan diukur ing sepuluh (10) titik saka tengah las menyang logam dasar kanthi interval 1 mm.
Difraktometer sinar-X (D8 Discover, Bruker, Jerman) dikonfigurasi nganggo piranti lunak Bruker XRD Commander kanggo pangumpulan data lan radiasi Cu-K-α sing disaring Fe kanthi energi 8,04 keV sing cocog karo dawa gelombang 1,5406 Å lan tingkat pindai 3 ° Jarak pindai (2θ) min-1 yaiku 38 nganti 103 ° kanggo analisis fase kanthi elektroda E1, E2 lan C lan BM sing ana ing las DSS.Metode refinement Rietveld digunakake kanggo ngindeks fase konstituen nggunakake piranti lunak MAUD sing diterangake dening Lutterotti39.Adhedhasar ASTM E1245-03, analisis kuantitatif metalografi gambar mikroskopik sambungan las elektroda E1, E2 lan C ditindakake nggunakake piranti lunak Image J40.Asil ngitung fraksi volume fase ferrite-austenitic, nilai rata-rata lan panyimpangan diwenehi ing Tabel.5. Minangka ditampilake ing konfigurasi sampel ing anjir.6d, analisis mikroskop optik (OM) ditindakake ing PM lan sambungan las kanthi elektroda E1 lan E2 kanggo nyinaoni morfologi sampel.Sampel dipoles nganggo amplas 120, 220, 320, 400, 600, 800, 1000, 1200, 1500, lan 2000 grit silicon carbide (SiC).Sampel kasebut banjur dicithak kanthi elektrolitik ing larutan asam oksalat banyu 10% ing suhu kamar kanthi tegangan 5 V kanggo 10 s lan diselehake ing mikroskop optik LEICA DM 2500 M kanggo karakterisasi morfologis.Polishing luwih saka sampel dileksanakake nggunakake kertas 2500 grit silikon karbida (SiC) kanggo analisis SEM-BSE.Kajaba iku, sambungan sing dilas ditliti kanggo struktur mikro nggunakake mikroskop elektron scanning emisi medan resolusi ultra-tinggi (SEM) (FEI NOVA NANOSEM 430, USA) sing dilengkapi EMF.Sampel 20 × 10 × 6 mm digiling kanthi nggunakake macem-macem sandpapers SiC kanthi ukuran saka 120 nganti 2500. Sampel kasebut dicithak kanthi elektrolitik ing 40 g NaOH lan 100 ml banyu suling kanthi tegangan 5 V kanggo 15 detik, banjur dipasang ing wadhah sampel, dumunung ing kamar SEM, kanggo nganalisa conto sawise ngresiki kamar kanthi nitrogen.Beam elektron sing digawe dening filamen tungsten digawe panas nggawe grating ing sampel kanggo gawé gambar ing macem-macem magnifications, lan asil EMF wis dijupuk nggunakake cara saka Roche et al.41 lan Mokobi 42 .
Cara polarisasi potentiodinamik elektrokimia miturut ASTM G59-9743 lan ASTM G5-1444 digunakake kanggo ngevaluasi potensial degradasi piring DSS 2205 sing dilas nganggo elektroda E1, E2 lan C ing lingkungan NaCl 3,5%.Tes elektrokimia ditindakake kanthi nggunakake piranti Potentiostat-Galvanostat / ZRA sing dikontrol komputer (model: PC4 / 750, Gamry Instruments, USA).Tes elektrokimia ditindakake ing persiyapan tes telung elektroda: DSS 2205 minangka elektroda kerja, elektroda calomel jenuh (SCE) minangka elektroda referensi lan rod grafit minangka elektroda kontra.Pangukuran ditindakake kanthi nggunakake sel elektrokimia, ing ngendi area tumindak solusi kasebut yaiku area elektroda kerja 0,78 cm2.Pangukuran digawe antarane -1,0 V kanggo +1,6 V potensial ing OCP wis stabil (relatif kanggo OCP) ing tingkat scan 1,0 mV / s.
Tes suhu kritis pitting elektrokimia ditindakake ing 3,5% NaCl kanggo ngevaluasi resistensi pitting welds sing digawe nganggo elektroda E1, E2, lan C.cetha ing potensial pitting ing PB (antarane wilayah pasif lan transpassive), lan spesimen gandheng karo E1, E2, Electrodes C. Mulane, pangukuran CPT dileksanakake kanggo nemtokake kanthi akurat potensial pitting consumables welding.Pengujian CPT ditindakake miturut laporan las baja tahan karat duplex45 lan ASTM G150-1846.Saka saben baja sing bakal dilas (S-110A, E1-110A, E2-90A), conto kanthi area 1 cm2 dipotong, kalebu zona dasar, las, lan HAZ.Sampel dipoles nganggo amplas lan slurry bubuk alumina 1 µm miturut prosedur persiapan sampel metalografi standar.Sawise polishing, conto diresiki kanthi ultrasonik ing aseton suwene 2 menit.Solusi tes NaCl 3,5% ditambahake ing sel tes CPT lan suhu awal disetel dadi 25 ° C nggunakake termostat (Neslab RTE-111).Sawise tekan suhu uji awal 25 ° C, gas Ar diunekake suwene 15 menit, banjur sampel diselehake ing sel, lan OCF diukur suwene 15 menit.Sampel kasebut banjur dipolarisasi kanthi nggunakake voltase 0,3 V ing suhu awal 25 ° C, lan arus diukur 10 min45.Mulai dadi panas solusi ing tingkat saka 1 °C / min kanggo 50 °C.Sajrone pemanasan solusi tes, sensor suhu digunakake kanggo terus-terusan ngawasi suhu solusi lan nyimpen data wektu lan suhu, lan potentiostat / galvanostat digunakake kanggo ngukur arus.Elektroda grafit digunakake minangka elektroda kontra, lan kabeh potensial diukur relatif marang elektroda referensi Ag/AgCl.Pembersihan argon ditindakake sajrone tes.
Ing anjir.1 nuduhake komposisi (ing persen bobot) komponen fluks F1 lan F2 sing digunakake kanggo produksi elektroda alkalin (E1) lan asam (E2).Indeks kedasaran fluks digunakake kanggo prédhiksi sifat mekanik lan metalurgi saka sambungan las.F1 minangka komponèn saka fluks sing digunakake kanggo nutupi elektroda E1, sing diarani fluks alkalin amarga indeks dhasare > 1,2 (yaiku 2,40), lan F2 yaiku fluks sing digunakake kanggo nutupi elektroda E2, diarani fluks asam amarga kebasaan. indeks <0.9 (ie 2.40).0.40).Cetha yen elektroda sing dilapisi karo fluks dhasar ing akeh kasus nduweni sifat mekanik sing luwih apik tinimbang elektroda sing dilapisi karo fluks asam.Karakteristik iki minangka fungsi saka dominasi oksida dhasar ing sistem komposisi fluks kanggo elektroda E1.Kosok baline, penghapusan slag (separability) lan spatter kurang sing diamati ing sendi sing dilas karo elektroda E2 minangka karakteristik elektroda kanthi lapisan fluks asam kanthi kandungan rutile sing dhuwur.Observasi iki konsisten karo temonan saka Gill47 sing efek saka isi rutile ing slag detachability lan spatter kurang elektroda dilapisi fluks asam nyumbang kanggo pembekuan slag cepet.Kaolin ing sistem fluks digunakake kanggo jas elektroda E1 lan E2 digunakake minangka lubricant, lan talc wêdakakêna nambah extrudability saka elektrods.Binder kalium silikat ing sistem fluks nyumbang kanggo kontak busur lan stabilitas kinerja sing luwih apik, lan, saliyane sifat adesif, nambah pemisahan slag ing produk sing dilas.Wiwit CaCO3 minangka net breaker (slag breaker) ing flux lan cenderung ngasilake akeh asap sajrone welding amarga dekomposisi termal dadi CaO lan sekitar 44% CO2, TiO2 (minangka pembangun net / slag bekas) mbantu nyuda jumlah. saka kumelun nalika welding.welding lan kanthi mangkono nambah slag detachability minangka disaranake dening Jing et al.48.Fluorine Flux (CaF2) minangka fluks kimia sing agresif sing ningkatake kebersihan solder.Jastrzębska et al.49 nglapurake efek komposisi fluoride saka komposisi fluks iki ing sifat kebersihan las.Biasane, fluks ditambahake menyang area las kanggo nambah stabilitas busur, nambah unsur alloying, mbangun slag, nambah produktivitas, lan nambah kualitas blumbang las 50.
Kurva TGA-DTG ditampilake ing Fig.2a lan 2b nuduhake mundhut bobot telung tahap nalika dadi panas ing kisaran suhu 30-1000 ° C ing atmosfer nitrogen.Asil ing Gambar 2a lan b nuduhake yen kanggo conto fluks basa lan asam, kurva TGA mudhun terus nganti pungkasane dadi sejajar karo sumbu suhu, watara 866,49°C lan 849,10°C.Mundhut bobot 1,30% lan 0,81% ing wiwitan kurva TGA ing Gambar 2a lan 2b amarga kelembapan sing diserap dening komponen fluks, uga penguapan lan dehidrasi kelembapan permukaan.Dekomposisi utama sampel fluks utama ing tahap kapindho lan katelu ing anjir.2a dumadi ing kisaran suhu 619,45°C–766,36°C lan 766,36°C–866,49°C, lan persentasi boboté 2,84 lan 9,48%., mungguh.Dene kanggo conto fluks asam ing Fig. 7b, sing ana ing kisaran suhu 665.23°C–745.37°C lan 745.37°C–849.10°C, persentase mundhut bobote yaiku 0.81 lan 6.73%, sing diakibatake dekomposisi termal.Amarga komponen fluks anorganik, volatil diwatesi ing campuran fluks.Mulane, reduksi lan oksidasi elek.Iki jumbuh karo asil Balogun et al.51, Kamli et al.52 lan Adeleke et al.53.Jumlah mundhut massa saka sampel fluks diamati ing Fig.2a lan 2b punika 13,26% lan 8,43%, mungguh.Kurang massa mundhut sampel fluks ing anjir.2b amarga titik lebur TiO2 lan SiO2 sing dhuwur (masing-masing 1843 lan 1710°C) minangka oksida utama sing mbentuk campuran fluks54,55, dene TiO2 lan SiO2 duwe titik lebur sing luwih murah.titik leleh Oksida primer: CaCO3 (825 °C) ing sampel fluks ing anjir.2a56.Iki owah-owahan ing titik leleh saka oksida utami ing campuran flux uga dilapurake dening Shi et al.54, Ringdalen et al.55 lan Du et al.56.Mirsani mundhut bobot terus-terusan ing Fig. 2a lan 2b, bisa disimpulake yen sampel fluks sing digunakake ing lapisan elektroda E1 lan E2 ngalami dekomposisi siji-langkah, kaya sing disaranake dening Brown57.Kisaran suhu proses bisa dideleng saka kurva turunan (wt%) ing anjir.2a lan b.Wiwit kurva TGA ora bisa njlèntrèhaké kanthi akurat suhu tartamtu ing ngendi sistem fluks ngalami owah-owahan fase lan kristalisasi, turunan TGA digunakake kanggo nemtokake nilai suhu sing pas saben fenomena (pangowahan fase) minangka puncak endotermik kanggo nyiapake sistem fluks.
Kurva TGA-DTG nuduhake dekomposisi termal (a) fluks alkalin kanggo lapisan elektroda E1 lan (b) fluks asam kanggo lapisan elektroda E2.
Tabel 4 nuduhake asil analisis spektrofotometri lan analisis SEM-EDS saka logam dasar DSS 2205 lan welds digawe nggunakake elektroda E1, E2 lan C.E1 lan E2 nuduhake yen isi kromium (Cr) mudhun banget dadi 18,94 lan 17,04%, lan isi molibdenum (Mo) yaiku 0,06 lan 0,08%.nilai welds karo elektroda E1 lan E2 luwih murah.Iki rada cocog karo nilai PREN sing diwilang kanggo fase feritik-austenitik saka analisis SEM-EDS.Mulane, bisa dideleng yen pitting diwiwiti ing tataran kanthi nilai PREN sing kurang (welds saka E1 lan E2), ing dasare kaya sing diterangake ing Tabel 4. Iki minangka indikasi panipisan lan kemungkinan udan wesi ing weld.Sabanjure, pangurangan isi unsur paduan Cr lan Mo ing welds sing diprodhuksi nggunakake elektroda E1 lan E2 lan nilai setara pitting sing kurang (PREN) ditampilake ing Tabel 4, sing nggawe masalah kanggo njaga resistensi ing lingkungan sing agresif, utamane. ing lingkungan klorida.- ngemot lingkungan.Isi nikel (Ni) relatif dhuwur saka 11,14% lan watesan allowable saka isi mangan ing joints gandheng saka elektroda E1 lan E2 bisa duwe efek positif ing sifat mechanical weldments digunakake ing kahanan simulating banyu segara (Fig. 3). ).digawe nggunakake karya Yuan lan Oy58 lan Jing et al.48 ing efek saka nikel dhuwur lan komposisi manganese ing Ngapikake sifat mechanical saka struktur gandheng DSS ing kahanan operasi abot.
Asil tes tensile kanggo (a) UTS lan 0,2% sag YS lan (b) seragam lan lengkap elongation lan standar deviasi.
Sifat kekuatan bahan dasar (BM) lan sambungan las digawe saka elektroda sing dikembangake (E1 lan E2) lan elektroda sing kasedhiya kanthi komersial (C) dievaluasi ing rong arus welding sing beda-beda 90 A lan 110 A. 3 (a) lan (b) nuduhake UTS, YS kanthi offset 0,2%, bebarengan karo data elongasi lan standar deviasi.Asil offset UTS lan YS 0,2% dijupuk saka Fig.3a nuduhake nilai optimal kanggo sampel no.1 (BM), sampel no.3 (las E1), sampel no.5 (las E2) lan sampel no.6 (las karo C) yaiku 878 lan 616 MPa, 732 lan 497 MPa, 687 lan 461 MPa lan 769 lan 549 MPa, lan standar deviasi.Saka anjir.110 A) minangka conto nomer 1, 2, 3, 6 lan 7, kanthi sifat tensile minimal sing disaranake luwih saka 450 MPa ing uji tarik lan 620 MPa ing uji tarik sing diusulake dening Grocki32.Elongation spesimen welding kanthi elektroda E1, E2 lan C, diwakili dening sampel No. 2, No. mungguh, nuduhake plasticity lan kejujuran.hubungane karo logam dasar.Elongation ngisor diterangake dening cacat welding bisa utawa komposisi saka fluks elektroda (Fig. 3b).Bisa disimpulake manawa baja tahan karat duplex BM lan sambungan las kanthi elektroda E1, E2 lan C umume nduweni sifat tegangan sing luwih dhuwur amarga isi nikel sing relatif dhuwur (Tabel 4), nanging sifat iki diamati ing sambungan sing dilas.E2 sing kurang efektif dipikolehi saka komposisi asam saka fluks.Gunn59 nuduhake efek saka wesi nikel ing nambah sifat mechanical saka joints gandheng lan kontrol keseimbangn phase lan distribusi unsur.Iki maneh nandheske kasunyatan sing elektrods digawe saka komposisi flux dhasar duwe mechanical luwih saka elektrods digawe saka campuran flux asam, minangka disaranake dening Bang et al.60.Mangkono, kontribusi sing signifikan wis digawe kanggo kawruh sing ana babagan sifat sambungan las elektroda dilapisi anyar (E1) kanthi sifat tegangan sing apik.
Ing anjir.Tokoh 4a lan 4b nuduhake karakteristik microhardness Vickers sampel eksperimen saka joints gandheng elektroda E1, E2 lan C. 4a nuduhake asil atose dijupuk saka siji arah saka sampel (saka WZ kanggo BM), lan ing anjir.4b nuduhake asil atose ing loro-lorone saka sampel.Nilai kekerasan sing dipikolehi sajrone ngelas conto No. 2, 3, 4 lan 5, sing dilas karo elektroda E1 lan E2, bisa uga amarga struktur kasar nalika solidifikasi ing siklus pengelasan.Tambah tajem ing kekerasan diamati ing HAZ kasar lan ing HAZ kasar kabeh sampel No. 2-7 (ndeleng kode sampel ing Tabel 2), sing bisa diterangake kanthi owah-owahan ing struktur mikro. las minangka asil saka sampel kromium-las sugih ing emisi (Cr23C6).Dibandhingake karo conto welding liyane 2, 3, 4 lan 5, nilai atose joints gandheng conto No. 6 lan 7 ing Fig.4a lan 4b ing ndhuwur (Tabel 2).Miturut Mohammed et al.61 lan Nowacki lan Lukoje62, iki bisa uga amarga nilai ferit δ sing dhuwur lan tekanan sisa sing diakibatake ing las, uga nyuda unsur paduan kayata Mo lan Cr ing las.Nilai kekerasan kabeh conto eksperimen sing dianggep ing area BM katon konsisten.Tren asil analisis kekerasan spesimen sing dilas cocog karo kesimpulan peneliti liyane61,63,64.
Nilai kekerasan sambungan las spesimen DSS (a) setengah bagean saka spesimen sing dilas lan (b) bagean lengkap sambungan las.
Ing macem-macem fase ana ing gandheng DSS 2205 karo E1, E2 lan C elektrods dijupuk lan XRD spektrum kanggo amba difraksi 2 \ (\ theta \) ditampilake ing Fig. 5. Pucuk austenit (\ (\ gamma \) ) lan ferrite (\(\ alpha \)) fase diidentifikasi ing amba difraksi 43 ° lan 44 °, conclusively konfirmasi sing komposisi weld loro-phase 65 stainless steel.sing DSS BM nuduhake mung austenitic (\ (\ gamma \)) lan ferritic (\ (\ alpha \)) fase, konfirmasi asil microstructural presented ing Figures 1 lan 2. 6c, 7c lan 9c.Fase feritik (\(\alpha\)) sing diamati karo DSS BM lan puncak dhuwur ing las menyang elektroda C nuduhake resistensi karat, amarga fase iki nduweni tujuan kanggo nambah resistensi korosi baja, kayadene Davison lan Redmond66. nyatakake, ing ngarsane unsur stabil ferrite, kayata Cr lan Mo, èfèktif stabilizes film pasif saka materi ing lingkungan klorida-ngemot.Tabel 5 nuduhake fase ferrite-austenitic dening metallography kuantitatif.Rasio fraksi volume fase ferit-austenitik ing sambungan las elektroda C digayuh kira-kira (≈1: 1).Ferrite kurang (\ (\ alpha \)) komposisi phase weldments nggunakake E1 lan E2 elektroda ing asil pecahan volume (Tabel 5) nuduhake sensitivitas bisa kanggo lingkungan korosif, kang dikonfirmasi dening analisis elektrokimia.dikonfirmasi (Fig. 10a, b)), wiwit fase ferrite menehi kekuatan dhuwur lan pangayoman marang klorida-mlebu karat korosi retak.Iki luwih dikonfirmasi dening nilai atose kurang sing diamati ing welds elektroda E1 lan E2 ing anjir.4a,b, sing disebabake dening proporsi kurang saka ferrite ing struktur baja (Tabel 5).Ing ngarsane unbalanced austenitic (\(\ gamma \)) lan ferritic (\(\ alpha \)) fase ing joints gandheng nggunakake elektroda E2 nuduhake kerentanan nyata saka baja kanggo serangan karat seragam.Kosok baline, spektrum XPA saka baja rong fase sambungan las kanthi elektroda E1 lan C, bebarengan karo asil BM, biasane nuduhake anané unsur stabilisasi austenitik lan feritik, sing ndadekake bahan kasebut migunani ing konstruksi lan industri petrokimia. , amarga mbantah Jimenez et al.65;Davidson & Redmond66;Dukun lan liya-liyane67.
Mikrograf optik sambungan las elektroda E1 kanthi geometri weld sing beda: (a) HAZ nuduhake garis fusi, (b) HAZ nuduhake garis fusi kanthi perbesaran sing luwih dhuwur, (c) BM kanggo fase feritik-austenitik, (d) geometri las , (e) Nuduhake zona transisi sing cedhak, (f) HAZ nuduhake fase feritik-austenitik ing perbesaran sing luwih dhuwur, (g) Zona las nuduhake fase feritik-austenitik fase Tensile.
Mikrograf optik saka welds elektroda E2 ing macem-macem geometri weld: (a) HAZ nuduhake garis fusi, (b) HAZ nuduhake garis fusi ing magnification luwih, (c) BM kanggo fase akeh ferritic-austenitic, (d) weld geometri, (e) ) nuduhake zona transisi ing sacedhake, (f) HAZ nuduhake fase ferritic-austenitic ing magnification luwih, (g) welding zona nuduhake fase ferritic-austenitic.
Tokoh 6a-c lan, contone, nuduhake struktur metalographic saka joints DSS gandheng nggunakake elektroda E1 ing macem-macem geometri welding (Figure 6d), nuduhake ngendi micrographs optik dijupuk ing magnifications beda.Ing anjir.6a, b, f - zona transisi saka joints gandheng, nuduhake struktur keseimbangn phase saka ferrite-austenite.Tokoh 7a-c lan contone uga nuduhake OM saka gabungan DSS gandheng nggunakake elektroda E2 ing macem-macem geometri welding (Figure 7d), makili titik analisis OM ing magnifications beda.Ing anjir.7a,b,f nuduhake zona transisi saka sambungan gandheng ing keseimbangn ferritic-austenitic.OM ing zona welding (WZ) ditampilake ing anjir.1 lan anjir.2. Welds kanggo elektroda E1 lan E2 6g lan 7g, mungguh.OM ing BM ditampilake ing Figures 1 lan 2. Ing anjir.6c, e lan 7c, e nuduhake cilik saka joints gandheng karo elektroda E1 lan E2, mungguh.Wilayah cahya yaiku fase austenit lan area ireng peteng minangka fase ferit.Keseimbangan fase ing zona sing kena pengaruh panas (HAZ) cedhak garis fusi nuduhake pembentukan precipitates Cr2N, kaya sing ditampilake ing mikrograf SEM-BSE ing Fig.8a,b lan dikonfirmasi ing anjir.9a,b.Anane Cr2N diamati ing fase ferit saka sampel ing Fig.8a, b lan dikonfirmasi dening analisis titik SEM-EMF lan diagram garis EMF bagean gandheng (Fig. 9a-b), amarga suhu panas welding luwih.Sirkulasi nyepetake introduksi kromium lan nitrogen, amarga suhu dhuwur ing las nambah koefisien difusi nitrogen.Asil kasebut ndhukung studi dening Ramirez et al.68 lan Herenyu et al.69 nuduhake yen, preduli saka isi nitrogen, Cr2N biasane disimpen ing butir ferit, wates gandum, lan wates α / \ (\ gamma \), kaya sing disaranake dening peneliti liyane.70.71.
(a) titik analisis SEM-EMF (1, 2 lan 3) saka sambungan gandheng karo E2;
Morfologi lumahing conto perwakilan lan EMF sing cocog ditampilake ing Fig.10a–c.Ing anjir.Tokoh 10a lan 10b nuduhake SEM micrographs lan spektrum EMF saka joints gandheng nggunakake elektrods E1 lan E2 ing zona welding, mungguh, lan ing anjir.10c nuduhake mikrograf SEM lan spektrum EMF saka OM ngemot austenit (\(\ gamma \)) lan ferrite (\(\ alpha \)) fase tanpa precipitates.Minangka ditampilake ing spektrum EDS ing Fig.. 10a, persentasi saka Cr (21.69 wt.%) lan Mo (2.65 wt.%) dibandhingake 6.25 wt.% Ni menehi raos imbangan cocog saka phase ferrite-austenitic.Microstructure karo abang dhuwur ing isi kromium (15,97 wt.%) lan molybdenum (1.06 wt.%) dibandhingake karo isi dhuwur nikel (10.08 wt.%) ing microstructure saka gandheng sambungan elektroda E2, ditampilake ing anjir.1. Bandingake.Spektrum EMF 10b.Wangun acicular kanthi struktur austenitik sing luwih alus katon ing WZ ditampilake ing anjir.10b nandheske kemungkinan nyuda unsur ferritizing (Cr lan Mo) ing las lan udan kromium nitrida (Cr2N) - fase austenitik.Distribusi partikel udan ing sadawane wates fase austenitic (\(\gamma\)) lan feritik (\(\alpha\)) saka sambungan las DSS nandheske statement iki72,73,74.Iki uga nyebabake kinerja korosi sing ora apik, amarga Cr dianggep minangka unsur utama kanggo mbentuk film pasif sing ningkatake resistensi korosi lokal saka baja59,75 kaya sing ditampilake ing Gambar 10b.Bisa ditemokake yen BM ing mikrograf SEM ing Fig. 10c nuduhake refinement gandum sing kuwat amarga asil spektrum EDS nuduhake Cr (23,32 wt%), Mo (3,33 wt%) lan Ni (6,32 wt).%) sifat kimia sing apik.%) minangka unsur paduan sing penting kanggo mriksa struktur mikro keseimbangan fase ferit-austenit saka struktur DSS76.Asil analisis spektroskopi EMF komposisi saka sambungan las elektroda E1 mbenerake panggunaan ing konstruksi lan lingkungan sing rada agresif, amarga pembentuk austenit lan stabilisator ferit ing mikrostruktur tundhuk karo standar DSS AISI 220541.72 kanggo sambungan sing dilas, 77.
Mikrograf SEM saka sambungan las, ing ngendi (a) elektroda E1 saka zona las duwe spektrum EMF, (b) elektroda E2 saka zona las duwe spektrum EMF, (c) OM duwe spektrum EMF.
Ing laku, wis diamati yen welds DSS solidify ing mode ferritic (F-mode), karo inti austenite nukleasi ngisor suhu solvus ferritic, kang utamané gumantung ing kromium kanggo rasio padha nikel (Creq / Nieq) (> 1.95 dadi mode F) Sawetara peneliti wis ngeweruhi efek baja iki amarga kemampuan diffusing kuwat saka Cr lan Mo minangka unsur ferrite-mbentuk ing phase ferrite8078,79.Cetha sing DSS 2205 BM ngemot jumlah dhuwur saka Cr lan Mo (nuduhake Creq luwih), nanging wis isi Ni luwih murah tinimbang las karo elektroda E1, E2 lan C, kang nyumbang kanggo rasio Creq / Nieq luwih.Iki uga katon ing panaliten saiki, kaya sing ditampilake ing Tabel 4, ing ngendi rasio Creq / Nieq ditemtokake kanggo DSS 2205 BM ing ndhuwur 1,95.Bisa dideleng yen welds karo elektroda E1, E2 lan C harden ing mode austenitic-ferritic (mode AF), mode austenitic (mode A) lan mode ferritic-austenitic, mungguh, amarga isi luwih saka mode akeh (mode FA). .), minangka ditampilake ing Tabel 4, isi Ni, Cr lan Mo ing weld kurang, nuduhake yen rasio Creq / Nieq luwih murah tinimbang BM.Ferrite primer ing welds elektroda E2 nduweni morfologi ferit vermikular lan rasio Creq / Nieq sing ditemtokake yaiku 1,20 kaya sing diterangake ing Tabel 4.
Ing anjir.11a nuduhake Open Circuit Potensial (OCP) versus wektu kanggo struktur baja AISI DSS 2205 ing 3,5% larutan NaCl.Bisa dideleng manawa kurva ORP pindhah menyang potensial sing luwih positif, nuduhake tampilan film pasif ing permukaan sampel logam, penurunan potensial nuduhake korosi umum, lan potensial sing meh konstan sajrone wektu nuduhake pembentukan a film pasif liwat wektu., Lumahing sampel stabil lan nduweni Lengket 77. Kurva nggambarake substrat eksperimen ing kondisi stabil kanggo kabeh conto ing elektrolit sing ngemot larutan NaCl 3,5%, kajaba sampel 7 (sambungan las karo elektroda C), kang nuduhake kahanan kang ora tetep sethitik.Ketidakstabilan iki bisa dibandhingake karo anané ion klorida (Cl-) ing larutan, sing bisa nyepetake reaksi korosi, saéngga nambah tingkat karat.Pengamatan sajrone pemindaian OCP tanpa potensial sing ditrapake nuduhake yen Cl ing reaksi kasebut bisa mengaruhi resistensi lan stabilitas termodinamika sampel ing lingkungan sing agresif.Mbah et al.81 lan Lotho et al.5 dikonfirmasi pratelan sing Cl- muter peran ing akselerasi degradasi film pasif ing substrat, saéngga nyumbang kanggo nyandhang luwih.
Analisis elektrokimia saka conto sing ditliti: (a) evolusi RSD gumantung saka wektu lan (b) polarisasi potentiodinamik saka conto ing larutan NaCl 3,5%.
Ing anjir.11b presents analisis komparatif saka kurva polarisasi potentiodynamic (PPC) saka joints gandheng elektroda E1, E2 lan C ing pengaruh saka 3,5% solusi NaCl.Sampel BM sing dilas ing PPC lan larutan NaCl 3,5% nuduhake prilaku pasif.Tabel 5 nuduhake paramèter analisis elektrokimia saka sampel sing dipikolehi saka kurva PPC, kayata Ecorr (potensial korosi) lan Epit (potensial korosi pitting) lan penyimpangan sing gegandhengan.Dibandhingake karo conto liyane No.. 2 lan No.. 5, gandheng karo elektroda E1 lan E2, sampel No.. 1 lan No.. 7 (BM lan gandheng joints karo elektroda C) nuduhake potensial dhuwur kanggo pitting karat ing solusi NaCl (Fig. 11b). ).Sifat pasif sing luwih dhuwur tinimbang sing terakhir amarga keseimbangan komposisi mikrostruktur baja (fase austenitik lan feritik) lan konsentrasi unsur paduan.Amarga anané fase ferit lan austenitik ing struktur mikro, Resendea et al.82 ndhukung prilaku pasif DSS ing media agresif.Kinerja sing kurang saka conto sing dilas nganggo elektroda E1 lan E2 bisa digandhengake karo kekurangan unsur paduan utama, kayata Cr lan Mo, ing zona welding (WZ), amarga padha nyetabilake fase ferrite (Cr lan Mo), tumindak minangka pasifator Paduan ing fase austenitik baja teroksidasi.Efek saka unsur kasebut ing resistensi pitting luwih gedhe ing fase austenitik tinimbang ing fase feritik.Mulane, fase feritik ngalami pasif luwih cepet tinimbang fase austenitik sing digandhengake karo wilayah pasif pisanan saka kurva polarisasi.Unsur kasebut nduwe pengaruh sing signifikan marang resistensi pitting DSS amarga resistensi pitting sing luwih dhuwur ing fase austenitik dibandhingake karo fase feritik.Mulane, passivation cepet saka fase ferrite punika 81% luwih dhuwur tinimbang saka phase austenite.Senajan Cl- ing solusi duwe efek negatif kuwat ing kemampuan passivating saka film baja83.Akibate, stabilitas film passivating saka sampel bakal nemen suda84.Saka Tabel.6 uga nuduhake yen potensial karat (Ecorr) saka joints gandheng karo elektroda E1 Luwih kurang stabil ing solusi dibandhingake joints gandheng karo elektroda E2.Iki uga dikonfirmasi kanthi nilai kekerasan welds sing kurang nggunakake elektroda E1 lan E2 ing anjir.4a,b, kang amarga isi kurang saka ferrite (Tabel 5) lan isi kurang saka kromium lan molybdenum (Tabel 4) ing struktur baja digawe saka.Bisa disimpulake manawa resistensi korosi baja ing lingkungan laut simulasi mundhak kanthi nyuda arus las lan mudhun kanthi konten Cr lan Mo sing kurang lan isi ferrite sing kurang.Pernyataan kasebut jumbuh karo panalitene Salim et al.85 babagan pengaruh parameter welding kayata arus las marang integritas korosi baja sing dilas.Minangka klorida nembus baja liwat macem-macem cara kayata panyerepan kapiler lan difusi, pit (pitting corrosion) saka wangun ora rata lan ambane kawangun.Mekanisme kasebut beda banget ing solusi pH sing luwih dhuwur ing ngendi klompok (OH-) ing saubengé mung kepincut menyang permukaan baja, nyetabilake film pasif lan nyedhiyakake proteksi tambahan ing permukaan baja25,86.Ketahanan korosi paling apik saka conto No. 1 lan No. 7 utamane amarga ana ing struktur baja kanthi jumlah δ-ferrite sing akeh (Tabel 5) lan akeh Cr lan Mo (Tabel 4), wiwit Tingkat korosi pitting utamane ana ing baja, dilas kanthi metode DSS, ing struktur fase austenitik saka bagean kasebut.Mangkono, komposisi kimia saka alloy muter peran nemtokake ing kinerja karat saka joints gandheng87,88.Kajaba iku, diamati manawa spesimen sing dilas nggunakake elektroda E1 lan C ing panliten iki nuduhake nilai Ecorr saka kurva PPC sing luwih murah tinimbang sing dilas nggunakake elektroda E2 saka kurva OCP (Tabel 5).Mulane, wilayah anoda diwiwiti kanthi potensial sing luwih murah.Owah-owahan iki utamane amarga stabilisasi parsial saka lapisan passivation sing dibentuk ing permukaan sampel lan polarisasi katodik sing kedadeyan sadurunge stabilisasi lengkap OCP89 diraih.Ing anjir.12a lan b nuduhake gambar profiler optik 3D saka spesimen corroded eksperimen ing macem-macem kondisi welding.Bisa dideleng manawa ukuran korosi pitting saka spesimen mundhak kanthi potensial korosi pitting ngisor digawe dening arus welding dhuwur 110 A (Fig. 12b), dibandhingake karo ukuran korosi pitting sing dipikolehi kanggo welds kanthi rasio saiki welding sing luwih murah. 90 A. (Gambar 12a).Iki negesake pratelan Mohammed90 sing pita slip dibentuk ing lumahing sampel kanggo numpes film passivation lumahing dening mbabarake landasan kanggo solusi 3,5% NaCl supaya klorida wiwit nyerang, nyebabake materi kanggo dissolve.
Analisis SEM-EDS ing Tabel 4 nuduhake yen nilai PREN saben fase austenitik luwih dhuwur tinimbang ferit ing kabeh las lan BM.Inisiasi pitting ing antarmuka ferrite / austenite nyepetake karusakan saka lapisan materi pasif amarga inhomogeneity lan segregasi unsur sing kedadeyan ing wilayah kasebut91.Ora kaya fase austenitik, ing ngendi nilai ekuivalen pitting resistance (PRE) luwih dhuwur, wiwitan pitting ing fase feritik amarga nilai PRE sing luwih murah (Tabel 4).Fase austenit misale jek ngemot jumlah penstabil austenit sing signifikan (kelarutan nitrogen), sing nyedhiyakake konsentrasi sing luwih dhuwur saka unsur iki lan, mulane, resistensi sing luwih dhuwur kanggo pitting92.
Ing anjir.Gambar 13 nuduhake kurva suhu pitting kritis kanggo welds E1, E2, lan C.Amarga kapadhetan saiki tambah dadi 100 µA / cm2 amarga pitting sajrone tes ASTM, jelas yen las @110A karo E1 nuduhake suhu kritis pitting minimal 27,5 ° C diikuti karo solder E2 @ 90A nuduhake CPT 40 °C, lan ing kasus C@110A, CPT paling dhuwur yaiku 41°C.Asil sing diamati cocog karo asil tes polarisasi sing diamati.
Sifat mekanik lan prilaku korosi saka welds stainless steel duplex diselidiki nggunakake elektroda E1 lan E2 anyar.Elektroda alkalin (E1) lan elektroda asam (E2) sing digunakake ing proses SMAW kasil dilapisi karo komposisi fluks kanthi rasio jangkoan sakabèhé 1,7 mm lan indeks alkalin 2,40 lan 0,40.Stabilitas termal fluks sing disiapake nggunakake TGA ing medium inert wis dievaluasi.Ing ngarsane saka isi dhuwur saka TiO2 (%) ing matriks flux apik mbusak slag saka weldments kanggo elektroda dilapisi karo flux asam (E2) dibandhingake karo elektroda dilapisi karo flux dhasar (E1).Senajan loro elektroda ditutupi (E1 lan E2) duwe kemampuan wiwitan busur apik.kondisi welding, utamané input panas, saiki welding lan kacepetan, muter peran kritis kanggo entuk imbangan austenite / ferrite phase DSS 2205 welds lan mechanical banget saka weld.Sambungan sing dilas karo elektroda E1 nuduhake sifat tensile sing apik banget (nyukur 0,2% YS = 497 MPa lan UTS = 732 MPa), mbuktekake manawa elektroda sing dilapisi fluks dhasar duwe indeks kebasaan sing dhuwur dibandhingake karo elektroda sing dilapisi fluks asam.Elektroda nuduhake sifat mekanik sing luwih apik kanthi alkalinitas sing sithik.Iku ketok yen ing joints gandheng elektroda karo lapisan anyar (E1 lan E2) ora keseimbangn saka phase ferrite-austenitic, kang dicethakaké ana nggunakake analisis OES lan SEM-EDS saka weld lan diukur dening fraksi volume ing. las.Metallography dikonfirmasi sinau SEM.struktur mikro.Iki utamané amarga panipisan unsur alloying kayata Cr lan Mo lan bisa release saka Cr2N sak welding, kang dikonfirmasi dening EDS line mindhai.Iki luwih didhukung dening nilai kekerasan sing kurang sing diamati ing welds karo elektroda E1 lan E2 amarga proporsi unsur ferit lan paduan sing kurang ing struktur baja.Bukti Karat Potensi (Ecorr) saka welds nggunakake elektroda E1 mbuktekaken rada kurang tahan kanggo solusi karat dibandhingake welds nggunakake elektroda E2.Iki nandheske efektifitas saka elektrods mentas dikembangaké ing welds dites ing 3,5% lingkungan NaCl tanpa komposisi campuran campuran fluks.Bisa disimpulake manawa resistensi korosi ing lingkungan laut simulasi mundhak kanthi nyuda arus las.Mangkono, udan saka karbida lan nitrida lan nyuda sakteruse ing resistance karat saka joints gandheng nggunakake elektroda E1 lan E2 diterangake dening tambah saiki welding, kang mimpin kanggo boten seimbang kalebet ing imbangan phase saka joints gandheng saka baja dual-tujuan.
Yen dijaluk, data kanggo panliten iki bakal diwenehake dening penulis sing gegandhengan.
Smook O., Nenonen P., Hanninen H. lan Liimatainen J. Mikrostruktur saka super duplex stainless steel kawangun dening wêdakakêna metallurgy panas isostatic mencet ing perawatan panas industri.logam.almamater.kesurupan.A 35, 2103. https://doi.org/10.1007/s11661-004-0158-9 (2004).
Kuroda T., Ikeuchi K. lan Kitagawa Y. Kontrol mikrostruktur ing nggabungake stainless steels modern.Ing Ngolah Bahan Anyar kanggo Energi Elektromagnetik Lanjut, 419-422 (2005).
Smook O. Mikrostruktur lan sifat-sifat baja tahan karat super duplex saka metalurgi bubuk modern.Institut Teknologi Kerajaan (2004)
Lotto, TR lan Babalola, P. Polarisasi Korosi Prilaku lan Analisis Mikrostruktur AA1070 Aluminium lan Silicon Carbide Matrix Composite ing Konsentrasi Asam Klorida.Insinyur persuasif.4, 1. https://doi.org/10.1080/23311916.2017.1422229 (2017).
Bonollo F., Tiziani A. lan Ferro P. proses Welding, owah-owahan microstructural lan sifat final saka duplex lan super duplex stainless steels.Duplex stainless steel 141-159 (John Wiley & Sons Inc., Hoboken, 2013).
Kisasoz A., Gurel S. lan Karaaslan A. Pengaruh wektu annealing lan tingkat cooling ing proses deposisi ing loro-phase karat-tahan steels.logam.ngelmu.perawatan panas.57, 544. https://doi.org/10.1007/s11041-016-9919-5 (2016).
Shrikant S, Saravanan P, Govindarajan P, Sisodia S and Ravi K. Development of lean duplex stainless steels (LDSS) with very mechanical and corrosion properties in the laboratory.Almamater majeng.tank panyimpenan.794, 714 (2013).
Murkute P., Pasebani S. lan Isgor OB Metallurgical lan elektrokimia saka super duplex stainless steel lapisan cladding ing landasan baja entheng dijupuk dening laser alloying ing lapisan wêdakakêna.ngelmu.Rep. 10, 10162. https://doi.org/10.1038/s41598-020-67249-2 (2020).
Oshima, T., Khabara, Y. lan Kuroda, K. Upaya kanggo nyimpen nikel ing stainless steels austenitic.ISIJ International 47, 359. https://doi.org/10.2355/isijinternational.47.359 (2007).
Oikawa W., Tsuge S. lan Gonome F. Pangembangan seri anyar saka stainless steels duplex mimpin.NSSC 2120™, NSSC™ 2351. Laporan Teknis Baja NIPPON No. 126 (2021).