Σας ευχαριστούμε που επισκεφθήκατε το Nature.com. Η έκδοση του προγράμματος περιήγησης που χρησιμοποιείτε έχει περιορισμένη υποστήριξη CSS. Για την καλύτερη δυνατή εμπειρία, σας συνιστούμε να χρησιμοποιήσετε ένα ενημερωμένο πρόγραμμα περιήγησης (ή να απενεργοποιήσετε τη Λειτουργία συμβατότητας στον Internet Explorer). Εν τω μεταξύ, για να διασφαλίσουμε τη συνεχή υποστήριξη, θα αποδώσουμε τον ιστότοπο χωρίς στυλ και JavaScript.
Ο ευρέως χρησιμοποιούμενος ανοξείδωτος χάλυβας και οι σφυρήλατες εκδοχές του είναι ανθεκτικοί στη διάβρωση σε συνθήκες περιβάλλοντος λόγω του στρώματος παθητικοποίησης που αποτελείται από οξείδιο του χρωμίου. Η διάβρωση και η διάβρωση του χάλυβα παραδοσιακά συνδέονται με την καταστροφή αυτών των στρωμάτων, αλλά σπάνια σε μικροσκοπικό επίπεδο, ανάλογα με την προέλευση της ανομοιογένειας της επιφάνειας. Σε αυτή την εργασία, η νανοκλίμακα χημική ετερογένεια της επιφάνειας που ανιχνεύεται με φασματοσκοπική μικροσκοπία και χημειομετρική ανάλυση κυριαρχεί απροσδόκητα στην αποσύνθεση και τη διάβρωση του ψυχρής έλασης τροποποιημένου με δημήτριο υπερδιπλού ανοξείδωτου χάλυβα 2507 (SDSS) κατά τη συμπεριφορά θερμής παραμόρφωσης. Από την άλλη πλευρά. Αν και η φωτοηλεκτρονική μικροσκοπία ακτίνων Χ έδειξε σχετικά ομοιόμορφη κάλυψη του φυσικού στρώματος Cr2O3, το ψυχρής έλασης SDSS έδειξε κακά αποτελέσματα παθητικοποίησης λόγω της εντοπισμένης κατανομής νανονησίδων πλούσιων σε Fe3+ στο στρώμα οξειδίου Fe/Cr. Αυτή η γνώση σε ατομικό επίπεδο παρέχει μια εις βάθος κατανόηση της διάβρωσης από ανοξείδωτο χάλυβα και αναμένεται να βοηθήσει στην καταπολέμηση της διάβρωσης παρόμοιων μετάλλων υψηλής περιεκτικότητας σε κράματα.
Από την εφεύρεση του ανοξείδωτου χάλυβα, η αντοχή στη διάβρωση των κραμάτων σιδηροχρωμίου έχει αποδοθεί στο χρώμιο, το οποίο σχηματίζει ένα ισχυρό οξείδιο/οξυυδροξείδιο που εμφανίζει παθητικοποιητική συμπεριφορά στα περισσότερα περιβάλλοντα. Σε σύγκριση με τους συμβατικούς (ωστενιτικούς και φερριτικούς) ανοξείδωτους χάλυβες, οι υπερδιπλοί ανοξείδωτοι χάλυβες (SDSS) με καλύτερη αντοχή στη διάβρωση έχουν ανώτερες μηχανικές ιδιότητες1,2,3. Η αυξημένη μηχανική αντοχή επιτρέπει ελαφρύτερα και πιο συμπαγή σχέδια. Αντίθετα, το οικονομικό SDSS έχει υψηλή αντοχή στη διάβρωση με κοιλώματα και σχισμές, με αποτέλεσμα μεγαλύτερη διάρκεια ζωής και ευρύτερες εφαρμογές στον έλεγχο της ρύπανσης, σε χημικά δοχεία και στη βιομηχανία πετρελαίου και φυσικού αερίου στην ανοιχτή θάλασσα4. Ωστόσο, το στενό εύρος θερμοκρασιών θερμικής επεξεργασίας και η κακή διαμορφωσιμότητα εμποδίζουν την ευρεία πρακτική εφαρμογή του. Ως εκ τούτου, το SDSS έχει τροποποιηθεί για να βελτιώσει τις παραπάνω ιδιότητες. Για παράδειγμα, η τροποποίηση με Ce και οι υψηλές προσθήκες N6, 7, 8 εισήχθησαν στο SDSS 2507 (Ce-2507). Μια κατάλληλη συγκέντρωση 0,08% κ.β. σπάνιων γαιών (Ce) έχει ευεργετική επίδραση στις μηχανικές ιδιότητες του DSS, καθώς βελτιώνει την εκλέπτυνση των κόκκων και την αντοχή στα όρια των κόκκων. Η αντοχή στη φθορά και τη διάβρωση, η αντοχή σε εφελκυσμό και το όριο διαρροής, καθώς και η δυνατότητα επεξεργασίας εν θερμώ έχουν επίσης βελτιωθεί9. Μεγάλες ποσότητες αζώτου μπορούν να αντικαταστήσουν την ακριβή περιεκτικότητα σε νικέλιο, καθιστώντας το SDSS πιο οικονομικό10.
Πρόσφατα, το SDSS έχει παραμορφωθεί πλαστικά σε διάφορες θερμοκρασίες (χαμηλή θερμοκρασία, κρύο και ζεστό) για να επιτευχθούν εξαιρετικές μηχανικές ιδιότητες6,7,8. Ωστόσο, η εξαιρετική αντοχή στη διάβρωση του SDSS οφείλεται στην παρουσία μιας λεπτής μεμβράνης οξειδίου στην επιφάνεια, η οποία επηρεάζεται από πολλούς παράγοντες, όπως η παρουσία πολλών φάσεων με διαφορετικά όρια κόκκων, ανεπιθύμητα ιζήματα και διαφορετικές αντιδράσεις. Η εσωτερική ανομοιογενής μικροδομή διαφόρων ωστενιτικών και φερριτικών φάσεων παραμορφώνεται7. Επομένως, η μελέτη των ιδιοτήτων μικροτομέων τέτοιων μεμβρανών στο επίπεδο της ηλεκτρονικής δομής είναι κρίσιμης σημασίας για την κατανόηση της διάβρωσης του SDSS και απαιτεί πολύπλοκες πειραματικές τεχνικές. Μέχρι σήμερα, μέθοδοι ευαίσθητες στην επιφάνεια, όπως η φασματοσκοπία ηλεκτρονίων Auger11 και η φασματοσκοπία φωτοηλεκτρονίων ακτίνων Χ12,13,14,15, καθώς και το σύστημα φωτοηλεκτρονίων σκληρών ακτίνων Χ διακρίνουν, αλλά συχνά αποτυγχάνουν να διαχωρίσουν, τις χημικές καταστάσεις του ίδιου στοιχείου σε διαφορετικά σημεία στο χώρο σε νανοκλίμακα. Αρκετές πρόσφατες μελέτες έχουν συνδέσει την τοπική οξείδωση του χρωμίου με την παρατηρούμενη συμπεριφορά διάβρωσης 17 ωστενιτικών ανοξείδωτων χαλύβων, 18 μαρτενσιτικών ανοξείδωτων χαλύβων και SDSS 19, 20. Ωστόσο, αυτές οι μελέτες έχουν επικεντρωθεί κυρίως στην επίδραση της ετερογένειας του Cr (π.χ., κατάσταση οξείδωσης Cr3+) στην αντοχή στη διάβρωση. Η πλευρική ετερογένεια στις καταστάσεις οξείδωσης των στοιχείων μπορεί να προκληθεί από διαφορετικές ενώσεις με τα ίδια συστατικά στοιχεία, όπως τα οξείδια του σιδήρου. Αυτές οι ενώσεις κληρονομούν ένα θερμομηχανικά επεξεργασμένο μικρό μέγεθος που βρίσκεται σε κοντινή απόσταση μεταξύ τους, αλλά διαφέρουν ως προς τη σύνθεση και την κατάσταση οξείδωσης16,21. Επομένως, η αποκάλυψη της καταστροφής των μεμβρανών οξειδίου και στη συνέχεια η δημιουργία οπών απαιτεί κατανόηση της επιφανειακής ανομοιογένειας σε μικροσκοπικό επίπεδο. Παρά τις απαιτήσεις αυτές, οι ποσοτικές αξιολογήσεις όπως η ετερογένεια της πλευρικής οξείδωσης, ειδικά του σιδήρου σε νανο/ατομική κλίμακα, εξακολουθούν να μην είναι επαρκείς και η σημασία τους για την αντοχή στη διάβρωση παραμένει ανεξερεύνητη. Μέχρι πρόσφατα, η χημική κατάσταση διαφόρων στοιχείων, όπως ο Fe και ο Ca, περιγραφόταν ποσοτικά σε δείγματα χάλυβα χρησιμοποιώντας φωτοηλεκτρονική μικροσκοπία ακτίνων Χ (X-PEEM) σε εγκαταστάσεις ακτινοβολίας συγχρότρου νανοκλίμακας. Σε συνδυασμό με χημικά ευαίσθητες τεχνικές φασματοσκοπίας απορρόφησης ακτίνων Χ (XAS), η X-PEEM επιτρέπει τη μέτρηση XAS με υψηλή χωρική και φασματική ανάλυση, παρέχοντας χημικές πληροφορίες σχετικά με τη σύνθεση του στοιχείου και τη χημική του κατάσταση με χωρική ανάλυση έως και την νανομετρική κλίμακα 23. Αυτή η φασματοσκοπική παρατήρηση του σημείου έναρξης υπό μικροσκόπιο διευκολύνει τα τοπικά χημικά πειράματα και μπορεί να καταδείξει χωρικά προηγουμένως ανεξερεύνητες χημικές αλλαγές στο στρώμα Fe.
Αυτή η μελέτη επεκτείνει τα πλεονεκτήματα της PEEM στην ανίχνευση χημικών διαφορών σε νανοκλίμακα και παρουσιάζει μια διορατική μέθοδο ανάλυσης επιφάνειας σε ατομικό επίπεδο για την κατανόηση της συμπεριφοράς διάβρωσης του Ce-2507. Χρησιμοποιεί χημειομετρικά δεδομένα συστάδας K-means24 για να χαρτογραφήσει την παγκόσμια χημική σύνθεση (ετερογένεια) των εμπλεκόμενων στοιχείων, με τις χημικές τους καταστάσεις να παρουσιάζονται σε στατιστική αναπαράσταση. Σε αντίθεση με τη συμβατική διάβρωση που προκαλείται από τη διάσπαση της μεμβράνης οξειδίου του χρωμίου, η τρέχουσα κακή παθητικοποίηση και η κακή αντοχή στη διάβρωση αποδίδονται σε εντοπισμένες νανονησίδες πλούσιες σε Fe3+ κοντά στο στρώμα οξειδίου Fe/Cr, κάτι που μπορεί να οφείλεται σε επίθεση από το προστατευτικό οξείδιο. Σχηματίζει μια μεμβράνη στη θέση της και προκαλεί διάβρωση.
Η διαβρωτική συμπεριφορά του παραμορφωμένου SDSS 2507 αξιολογήθηκε αρχικά χρησιμοποιώντας ηλεκτροχημικές μετρήσεις. Στο σχήμα 1, το Σχήμα 1 δείχνει τις καμπύλες Nyquist και Bode για επιλεγμένα δείγματα σε όξινα (pH = 1) υδατικά διαλύματα FeCl3 σε θερμοκρασία δωματίου. Ο επιλεγμένος ηλεκτρολύτης δρα ως ισχυρός οξειδωτικός παράγοντας, χαρακτηρίζοντας την τάση της μεμβράνης παθητικοποίησης να διασπάται. Παρόλο που το υλικό δεν υπέστη σταθερή διάβρωση σε θερμοκρασία δωματίου, αυτές οι αναλύσεις παρείχαν πληροφορίες για πιθανά συμβάντα αστοχίας και διεργασίες μετά τη διάβρωση. Το ισοδύναμο κύκλωμα (Σχήμα 1δ) χρησιμοποιήθηκε για την προσαρμογή φασμάτων φασματοσκοπίας ηλεκτροχημικής σύνθετης αντίστασης (EIS) και τα αντίστοιχα αποτελέσματα προσαρμογής παρουσιάζονται στον Πίνακα 1. Εμφανίστηκαν ημιτελείς ημικύκλια κατά τη δοκιμή των δειγμάτων που είχαν υποστεί επεξεργασία με διάλυμα και θερμή επεξεργασία, ενώ οι αντίστοιχοι συμπιεσμένοι ημικύκλιοι έλασης εν ψυχρώ (Σχήμα 1β). Στο φάσμα EIS, η ακτίνα του ημικυκλίου μπορεί να θεωρηθεί ως η αντίσταση πόλωσης (Rp)25,26. Η Rp του SDSS που έχει υποστεί επεξεργασία με διάλυμα στον Πίνακα 1 είναι περίπου 135 kΩ cm-2, ωστόσο για τα SDSS που έχουν υποστεί θερμή κατεργασία και ψυχρή έλαση μπορούμε να δούμε πολύ χαμηλότερες τιμές, 34,7 και 2,1 kΩ cm-2 αντίστοιχα. Αυτή η σημαντική μείωση της Rp υποδηλώνει μια αρνητική επίδραση της πλαστικής παραμόρφωσης στην παθητικοποίηση και την αντοχή στη διάβρωση, όπως φαίνεται σε προηγούμενες αναφορές 27, 28, 29, 30.
α Nyquist, β, γ Διαγράμματα σύνθετης αντίστασης και φάσης Bode, και ένα ισοδύναμο μοντέλο κυκλώματος για το d, όπου RS είναι η αντίσταση του ηλεκτρολύτη, Rp είναι η αντίσταση πόλωσης και QCPE είναι το οξείδιο του στοιχείου σταθερής φάσης που χρησιμοποιείται για την μοντελοποίηση της μη ιδανικής χωρητικότητας (n). Οι μετρήσεις EIS πραγματοποιήθηκαν σε δυναμικό άνευ φορτίου.
Οι σταθερές πρώτης τάξης φαίνονται στο διάγραμμα Bode και το πλατό υψηλής συχνότητας αντιπροσωπεύει την αντίσταση του ηλεκτρολύτη RS26. Καθώς η συχνότητα μειώνεται, η σύνθετη αντίσταση αυξάνεται και παρατηρείται αρνητική γωνία φάσης, υποδεικνύοντας κυριαρχία χωρητικότητας. Η γωνία φάσης αυξάνεται, διατηρώντας τη μέγιστη τιμή της σε ένα σχετικά ευρύ φάσμα συχνοτήτων, και στη συνέχεια μειώνεται (Εικ. 1c). Ωστόσο, και στις τρεις περιπτώσεις αυτή η μέγιστη τιμή εξακολουθεί να είναι μικρότερη από 90°, υποδεικνύοντας μια μη ιδανική χωρητική συμπεριφορά λόγω χωρητικής διασποράς. Έτσι, το στοιχείο σταθερής φάσης (CPE) QCPE χρησιμοποιείται για να αναπαραστήσει την κατανομή της διεπιφανειακής χωρητικότητας που προκύπτει από την τραχύτητα ή την ανομοιογένεια της επιφάνειας, ειδικά όσον αφορά την ατομική κλίμακα, τη φρακταλική γεωμετρία, το πορώδες του ηλεκτροδίου, το μη ομοιόμορφο δυναμικό και την κατανομή ρεύματος που εξαρτάται από την επιφάνεια. Γεωμετρία ηλεκτροδίου31,32. Σύνθετη αντίσταση CPE:
όπου j είναι ο φανταστικός αριθμός και ω είναι η γωνιακή συχνότητα. Το QCPE είναι μια σταθερά ανεξάρτητη από τη συχνότητα, ανάλογη προς την ενεργή ανοιχτή περιοχή του ηλεκτρολύτη. Το n είναι ένας αδιάστατος αριθμός ισχύος που περιγράφει την απόκλιση από την ιδανική χωρητική συμπεριφορά ενός πυκνωτή, δηλαδή όσο πιο κοντά είναι το n στο 1, τόσο πιο κοντά είναι το CPE στην καθαρή χωρητικότητα, και αν το n είναι κοντά στο μηδέν, είναι η αντίσταση. Μια μικρή απόκλιση του n, κοντά στο 1, υποδεικνύει τη μη ιδανική χωρητική συμπεριφορά της επιφάνειας μετά από δοκιμή πόλωσης. Το QCPE των SDSS ψυχρής έλασης είναι πολύ υψηλότερο από παρόμοια προϊόντα, πράγμα που σημαίνει ότι η ποιότητα της επιφάνειας είναι λιγότερο ομοιόμορφη.
Σύμφωνα με τις περισσότερες ιδιότητες αντοχής στη διάβρωση των ανοξείδωτων χαλύβων, η σχετικά υψηλή περιεκτικότητα σε Cr του SDSS γενικά οδηγεί σε ανώτερη αντοχή στη διάβρωση του SDSS λόγω της παρουσίας μιας παθητικής προστατευτικής μεμβράνης οξειδίου στην επιφάνεια17. Αυτή η παθητικοποιητική μεμβράνη είναι συνήθως πλούσια σε οξείδια ή/και υδροξείδια Cr3+, ενσωματώνοντας κυρίως Fe2+, οξείδια Fe3+ ή/και (οξυ)υδροξείδια33. Παρά την ίδια ομοιομορφία της επιφάνειας, το παθητικοποιητικό στρώμα οξειδίου και την απουσία ορατής ζημιάς στην επιφάνεια, όπως προσδιορίζεται από μικροσκοπικές εικόνες,6,7 η συμπεριφορά διάβρωσης των SDSS θερμής και ψυχρής έλασης είναι διαφορετική και ως εκ τούτου απαιτεί εις βάθος μελέτη της μικροδομής παραμόρφωσης και των δομικών χαρακτηριστικών του χάλυβα.
Η μικροδομή του παραμορφωμένου ανοξείδωτου χάλυβα διερευνήθηκε ποσοτικά χρησιμοποιώντας εσωτερικές και συγχροτρικές ακτίνες Χ υψηλής ενέργειας (Συμπληρωματικά Σχήματα 1, 2). Μια λεπτομερής ανάλυση παρέχεται στις Συμπληρωματικές Πληροφορίες. Αν και αντιστοιχούν σε μεγάλο βαθμό στον τύπο της κύριας φάσης, διαπιστώνονται διαφορές στα κλάσματα όγκου φάσης, οι οποίες παρατίθενται στον Συμπληρωματικό Πίνακα 1. Αυτές οι διαφορές μπορούν να συσχετιστούν με ανομοιογενή κλάσματα φάσης στην επιφάνεια, καθώς και με ογκομετρικά κλάσματα φάσης που πραγματοποιούνται σε διαφορετικά βάθη. Ανίχνευση με περίθλαση ακτίνων Χ. (XRD) με διάφορες πηγές ενέργειας προσπίπτοντων φωτονίων. Η σχετικά υψηλότερη αναλογία ωστενίτη σε δείγματα ψυχρής έλασης, που προσδιορίζεται με XRD από εργαστηριακή πηγή, υποδεικνύει καλύτερη παθητικοποίηση και στη συνέχεια καλύτερη αντοχή στη διάβρωση35, ενώ πιο ακριβή και στατιστικά αποτελέσματα υποδεικνύουν αντίθετες τάσεις στις αναλογίες φάσεων. Επιπλέον, η αντοχή στη διάβρωση του χάλυβα εξαρτάται επίσης από τον βαθμό βελτίωσης των κόκκων, τη μείωση του μεγέθους των κόκκων, την αύξηση των μικροπαραμορφώσεων και την πυκνότητα των εξάρσεων που εμφανίζονται κατά τη διάρκεια της θερμομηχανικής επεξεργασίας36,37,38. Τα δείγματα που έχουν υποστεί θερμή επεξεργασία παρουσιάζουν πιο κοκκώδη φύση, ενδεικτική κόκκων μεγέθους μικρού, ενώ οι λείες δακτύλιοι που παρατηρήθηκαν στα δείγματα ψυχρής έλασης (Συμπληρωματικό Σχήμα 3) υποδεικνύουν σημαντική βελτίωση των κόκκων σε νανοκλίμακα σε προηγούμενες εργασίες6, η οποία θα πρέπει να συμβάλλει στον σχηματισμό παθητικοποίησης μεμβράνης και στην αύξηση της αντοχής στη διάβρωση. Η υψηλότερη πυκνότητα εξάρθρωσης συνήθως σχετίζεται με χαμηλότερη αντίσταση σε οπές, η οποία συμφωνεί καλά με τις ηλεκτροχημικές μετρήσεις.
Οι αλλαγές στις χημικές καταστάσεις των μικροτομέων των στοιχειωδών στοιχείων έχουν μελετηθεί συστηματικά χρησιμοποιώντας X-PEEM. Παρά την αφθονία των στοιχείων κράματος, επιλέχθηκαν εδώ τα Cr, Fe, Ni και Ce39, καθώς το Cr είναι ένα βασικό στοιχείο για τον σχηματισμό μιας μεμβράνης παθητικοποίησης, ο Fe είναι το κύριο στοιχείο στον χάλυβα και το Ni ενισχύει την παθητικοποίηση και εξισορροπεί τη δομή φάσης φερρίτη-ωστενιτικού και τον σκοπό της τροποποίησης Ce. Ρυθμίζοντας την ενέργεια της ακτινοβολίας σύγχροτρον, το RAS επικαλύφθηκε από την επιφάνεια με τα κύρια χαρακτηριστικά του Cr (άκρη L2.3), Fe (άκρη L2.3), Ni (άκρη L2.3) και Ce (άκρη M4.5). Θερμή διαμόρφωση και ψυχρή έλαση Ce-2507 SDSS. Πραγματοποιήθηκε κατάλληλη ανάλυση δεδομένων ενσωματώνοντας ενεργειακή βαθμονόμηση με δημοσιευμένα δεδομένα (π.χ. XAS 40, 41 σε Fe L2, 3 άκρες).
Στο σχήμα 2, το Σχήμα 2 δείχνει εικόνες X-PEEM θερμά επεξεργασμένου (Σχήμα 2α) και ψυχρής έλασης (Σχήμα 2δ) Ce-2507 SDSS και των αντίστοιχων ακμών XAS του Cr και Fe L2,3 σε ξεχωριστά σημειωμένες θέσεις. Η ακμή L2,3 του XAS διερευνά τις μη κατειλημμένες 3d καταστάσεις μετά από φωτοδιέγερση ηλεκτρονίων στα επίπεδα διάσπασης της τροχιάς σπιν 2p3/2 (ακμή L3) και 2p1/2 (ακμή L2). Πληροφορίες σχετικά με την κατάσταση σθένους του Cr ελήφθησαν από το XAS στην ακμή L2,3 στο Σχήμα 2b, ε. Η σύγκριση με τους κριτές. 42,43 έδειξε ότι παρατηρήθηκαν τέσσερις κορυφές κοντά στην ακμή L3, που ονομάζονται A (578,3 eV), B (579,5 eV), C (580,4 eV) και D (582,2 eV), οι οποίες αντανακλούν το οκταεδρικό Cr3+, που αντιστοιχεί στο ιόν Cr2O3. Τα πειραματικά φάσματα συμφωνούν με τους θεωρητικούς υπολογισμούς που φαίνονται στα πλαίσια b και e, οι οποίοι προέκυψαν από πολλαπλούς υπολογισμούς του κρυσταλλικού πεδίου στη διεπαφή Cr L2.3 χρησιμοποιώντας κρυσταλλικό πεδίο 2,0 eV44. Και οι δύο επιφάνειες του SDSS που έχει υποστεί θερμή και ψυχρή έλαση είναι επικαλυμμένες με ένα σχετικά ομοιόμορφο στρώμα Cr2O3.
μια θερμική εικόνα X-PEEM θερμικά παραμορφωμένου SDSS που αντιστοιχεί στην άκρη b Cr L2.3 και στην άκρη c Fe L2.3, d θερμική εικόνα X-PEEM ψυχρής έλασης SDSS που αντιστοιχεί στην άκρη e Cr L2.3 και στην πλευρά της άκρης f Fe L2.3 (f). Τα φάσματα XAS απεικονίζονται σε διαφορετικές χωρικές θέσεις που σημειώνονται στις θερμικές εικόνες (a, d), οι πορτοκαλί διακεκομμένες γραμμές στα (b) και (e) αντιπροσωπεύουν τα προσομοιωμένα φάσματα XAS του Cr3+ με τιμή κρυσταλλικού πεδίου 2,0 eV. Για εικόνες X-PEEM, χρησιμοποιήστε μια θερμική παλέτα για να βελτιώσετε την αναγνωσιμότητα της εικόνας, όπου τα χρώματα από μπλε έως κόκκινο είναι ανάλογα με την ένταση της απορρόφησης ακτίνων Χ (από χαμηλή έως υψηλή).
Ανεξάρτητα από το χημικό περιβάλλον αυτών των μεταλλικών στοιχείων, η χημική κατάσταση των προσθηκών στοιχείων κράματος Ni και Ce και για τα δύο δείγματα παρέμεινε αμετάβλητη. Πρόσθετο σχέδιο. Τα Σχήματα 5-9 δείχνουν εικόνες X-PEEM και τα αντίστοιχα φάσματα XAS για Ni και Ce σε διάφορες θέσεις στην επιφάνεια δειγμάτων θερμής και ψυχρής έλασης. Το Ni XAS δείχνει τις καταστάσεις οξείδωσης του Ni2+ σε ολόκληρη την μετρούμενη επιφάνεια δειγμάτων θερμής και ψυχρής έλασης (Συμπληρωματική Συζήτηση). Πρέπει να σημειωθεί ότι, στην περίπτωση δειγμάτων θερμής κατεργασίας, το σήμα XAS του Ce δεν παρατηρήθηκε, ενώ στην περίπτωση δειγμάτων ψυχρής έλασης, παρατηρήθηκε το φάσμα του Ce3+. Η παρατήρηση κηλίδων Ce σε δείγματα ψυχρής έλασης έδειξε ότι το Ce εμφανίζεται κυρίως με τη μορφή ιζημάτων.
Στο θερμικά παραμορφωμένο SDSS, δεν παρατηρήθηκε τοπική δομική αλλαγή στο XAS στην άκρη του Fe L2,3 (Εικ. 2c). Ωστόσο, η μήτρα Fe αλλάζει μικροπεριφερειακά τη χημική της κατάσταση σε επτά τυχαία επιλεγμένα σημεία του ψυχρής έλασης SDSS, όπως φαίνεται στο Σχήμα 2f. Επιπλέον, για να ληφθεί μια ακριβής εικόνα των αλλαγών στην κατάσταση του Fe στις επιλεγμένες θέσεις στο Σχήμα 2f, πραγματοποιήθηκαν τοπικές επιφανειακές μελέτες (Εικ. 3 και Συμπληρωματικό Σχήμα 10) στις οποίες επιλέχθηκαν μικρότερες κυκλικές περιοχές. Τα φάσματα XAS της άκρης Fe L2,3 των συστημάτων α-Fe2O3 και των οκταεδρικών οξειδίων Fe2+ μοντελοποιήθηκαν με πολλαπλούς υπολογισμούς κρυσταλλικού πεδίου χρησιμοποιώντας κρυσταλλικά πεδία 1,0 (Fe2+) και 1,0 (Fe3+)44. Σημειώνουμε ότι τα α-Fe2O3 και γ-Fe2O3 έχουν διαφορετικές τοπικές συμμετρίες45,46, το Fe3O4 έχει συνδυασμό Fe2+ & Fe3+,47, και FeO45 ως τυπικά δισθενές οξείδιο του Fe2+ (3d6). Σημειώνουμε ότι τα α-Fe2O3 και γ-Fe2O3 έχουν διαφορετικές τοπικές συμμετρίες45,46, το Fe3O4 έχει συνδυασμό Fe2+ & Fe3+,47, και FeO45 ως τυπικά δισθενές οξείδιο του Fe2+ (3d6).Σημειώστε ότι τα α-Fe2O3 και γ-Fe2O3 έχουν διαφορετικές τοπικές συμμετρίες45,46, το Fe3O4 συνδυάζει τόσο Fe2+ όσο και Fe3+,47 και FeO45 με τη μορφή του τυπικά δισθενούς οξειδίου Fe2+ (3d6).Σημειώστε ότι τα α-Fe2O3 και γ-Fe2O3 έχουν διαφορετικές τοπικές συμμετρίες45,46, το Fe3O4 έχει έναν συνδυασμό Fe2+ και Fe3+,47 και το FeO45 δρα ως ένα τυπικό δισθενές οξείδιο του Fe2+ (3d6). Όλα τα ιόντα Fe3+ στο α-Fe2O3 έχουν μόνο θέσεις Ο, ενώ το γ-Fe2O3 συνήθως αντιπροσωπεύεται από το Fe3+ t2g [Fe3+5/3V1/3]eg O4 σπινέλιο με κενά στις θέσεις eg. Επομένως, τα ιόντα Fe3+ στο γ-Fe2O3 έχουν θέσεις Td και Οh. Όπως αναφέρθηκε σε προηγούμενη εργασία,45 αν και η αναλογία έντασης των δύο είναι διαφορετική, η αναλογία έντασης eg/t2g είναι ≈1, ενώ σε αυτήν την περίπτωση η παρατηρούμενη αναλογία έντασης eg/t2g είναι περίπου 1. Αυτό αποκλείει την πιθανότητα ότι στην τρέχουσα κατάσταση υπάρχει μόνο Fe3+. Λαμβάνοντας υπόψη την περίπτωση του Fe3O4 με Fe2+ και Fe3+, το πρώτο χαρακτηριστικό που είναι γνωστό ότι έχει μια ασθενέστερη (ισχυρότερη) ακμή L3 για τον Fe υποδεικνύει μια μικρότερη (μεγαλύτερη) μη κατειλημμένη κατάσταση t2g. Αυτό ισχύει για τον Fe2+ (Fe3+), γεγονός που δείχνει ότι το πρώτο χαρακτηριστικό της αύξησης υποδεικνύει αύξηση στην περιεκτικότητα σε Fe2+47. Αυτά τα αποτελέσματα δείχνουν ότι η συνύπαρξη Fe2+ και γ-Fe2O3, α-Fe2O3 ή/και Fe3O4 κυριαρχεί στην επιφάνεια ψυχρής έλασης των σύνθετων υλικών.
Μεγεθυμένες εικόνες θερμικής απεικόνισης φωτοηλεκτρονίων των φασμάτων XAS (a, c) και (b, d) που τέμνουν την άκρη Fe L2,3 σε διάφορες χωρικές θέσεις εντός επιλεγμένων περιοχών 2 και E στα Σχήματα 2d.
Τα ληφθέντα πειραματικά δεδομένα (Εικ. 4α και Συμπληρωματικό Σχήμα 11) απεικονίζονται γραφικά και συγκρίνονται με τα δεδομένα για τις καθαρές ενώσεις 40, 41, 48. Τρεις διαφορετικοί τύποι πειραματικά παρατηρημένων φασμάτων Fe L-edge XAS (XAS-1, XAS-2 και XAS-3: Σχήμα 4α). Συγκεκριμένα, το φάσμα 2-a (συμβολίζεται ως XAS-1) στο Σχήμα 3b ακολουθούμενο από το φάσμα 2-b (με την ένδειξη XAS-2) παρατηρήθηκε σε ολόκληρη την περιοχή ανίχνευσης, ενώ φάσματα όπως το E-3 που παρατηρήθηκαν στο σχήμα 3d (με την ένδειξη XAS-3) παρατηρήθηκαν σε συγκεκριμένες θέσεις. Κατά κανόνα, χρησιμοποιήθηκαν τέσσερις παράμετροι για τον προσδιορισμό των υπαρχουσών καταστάσεων σθένους στο υπό μελέτη δείγμα: (1) φασματικά χαρακτηριστικά L3 και L2, (2) ενεργειακές θέσεις των χαρακτηριστικών L3 και L2, (3) ενεργειακή διαφορά L3-L2, (4) λόγος έντασης L2/L3. Σύμφωνα με οπτικές παρατηρήσεις (Εικ. 4α), και τα τρία συστατικά Fe, δηλαδή τα Fe0, Fe2+ και Fe3+, υπάρχουν στην επιφάνεια SDSS που μελετάται. Ο υπολογισμένος λόγος έντασης L2/L3 έδειξε επίσης την παρουσία και των τριών συστατικών.
Προσομοιωμένα φάσματα XAS του Fe με παρατηρούμενα τρία διαφορετικά πειραματικά δεδομένα (οι συνεχείς γραμμές XAS-1, XAS-2 και XAS-3 αντιστοιχούν στα 2-a, 2-b και E-3 στα Σχήματα 2 και 3). Σύγκριση οκταέδρων Fe2+, Fe3+ με τιμές κρυσταλλικού πεδίου 1,0 eV και 1,5 eV, αντίστοιχα, τα πειραματικά δεδομένα που μετρήθηκαν με bd (XAS-1, XAS-2, XAS-3) και τα αντίστοιχα βελτιστοποιημένα δεδομένα LCF (συνεχής μαύρη γραμμή), καθώς και με τη μορφή φασμάτων XAS-3 με πρότυπα Fe3O4 (μικτή κατάσταση Fe) και Fe2O3 (καθαρός Fe3+).
Για την ποσοτικοποίηση της σύνθεσης του οξειδίου του σιδήρου χρησιμοποιήθηκε γραμμική συνδυαστική προσαρμογή (LCF) των τριών προτύπων 40, 41, 48. Η LCF εφαρμόστηκε για τρία επιλεγμένα φάσματα Fe L-edge XAS που παρουσιάζουν την υψηλότερη αντίθεση, δηλαδή τα XAS-1, XAS-2 και XAS-3, όπως φαίνεται στο Σχήμα 4b–d. Για τα εξαρτήματα LCF, ελήφθη υπόψη το 10% Fe0 σε όλες τις περιπτώσεις λόγω του γεγονότος ότι παρατηρήσαμε μια μικρή απόκλιση σε όλα τα δεδομένα, αλλά και λόγω του γεγονότος ότι ο μεταλλικός σίδηρος είναι το κύριο συστατικό του χάλυβα. Πράγματι, το βάθος δοκιμής του X-PEEM για Fe (~6 nm)49 είναι μεγαλύτερο από το εκτιμώμενο πάχος του στρώματος οξείδωσης (ελαφρώς > 4 nm), επιτρέποντας την ανίχνευση σήματος από τη μήτρα σιδήρου (Fe0) κάτω από το στρώμα παθητικοποίησης. Πράγματι, το βάθος δοκιμής του X-PEEM για Fe (~6 nm)49 είναι μεγαλύτερο από το εκτιμώμενο πάχος του στρώματος οξείδωσης (ελαφρώς > 4 nm), επιτρέποντας την ανίχνευση σήματος από τη μήτρα σιδήρου (Fe0) κάτω από το στρώμα παθητικοποίησης. Δείχνει, προηγουμένως, X-PEEM για Fe (~ 6 nm) 49 περισσότερο, εάν προτείνεται η λέξη okislenia (μη > 4 nm) слоем. Πράγματι, το βάθος του ανιχνευτή X-PEEM για Fe (~6 nm)49 είναι μεγαλύτερο από το υποτιθέμενο πάχος του στρώματος οξείδωσης (ελαφρώς >4 nm), γεγονός που καθιστά δυνατή την ανίχνευση του σήματος από τη μήτρα σιδήρου (Fe0) κάτω από το στρώμα παθητικοποίησης.事实上，X-PEEM 对Fe（~6 nm）49 的检测深度大于估计的氧化层厚度（略> 4 nm），允许检测来自钝化层下方的铁基体（Fe0）的信号。事实上 ， X-PEEM 对 Fe （~ 6 nm） 49 的 检测 深度 大 于 的 氧化层 厚溦 略 略 49来自 钝化层 下方 铁基体 （fe0） 的。 信号 信号 信号 信号 信号 信号 信号 信号 信号信号 信号 信号Factice, glubina obnaruzheniya Fe (~ 6 nm) 49 με βοήθησε περισσότερο το X-PEEM, καθώς και την οξειδωτική λέξη (κάτι > 4 nm), που μπορεί να μεταδώσει σήμα από το σιδηροδρομικό δίκτυο пассивирующего слоя. Στην πραγματικότητα, το βάθος ανίχνευσης του Fe (~6 nm)49 από το X-PEEM είναι μεγαλύτερο από το αναμενόμενο πάχος του στρώματος οξειδίου (ελαφρώς > 4 nm), γεγονός που επιτρέπει την ανίχνευση του σήματος από τη μήτρα σιδήρου (Fe0) κάτω από το στρώμα παθητικοποίησης. .Διάφοροι συνδυασμοί Fe2+ και Fe3+ πραγματοποιήθηκαν για να βρεθεί η καλύτερη δυνατή λύση για τα παρατηρούμενα πειραματικά δεδομένα. Στο σχήμα 4b φαίνεται το φάσμα XAS-1 για τον συνδυασμό Fe2+ και Fe3+, όπου οι αναλογίες Fe2+ και Fe3+ ήταν παρόμοιες κατά περίπου 45%, υποδεικνύοντας μικτές καταστάσεις οξείδωσης του Fe. Ενώ για το φάσμα XAS-2, το ποσοστό Fe2+ και Fe3+ γίνεται ~30% και 60%, αντίστοιχα, το Fe2+ είναι μικρότερο από το Fe3+. Η αναλογία Fe2+ προς Fe3, ίση με 1:2, σημαίνει ότι το Fe3O4 μπορεί να σχηματιστεί στην ίδια αναλογία μεταξύ ιόντων Fe. Επιπλέον, για το φάσμα XAS-3, το ποσοστό Fe2+ και Fe3+ γίνεται ~10% και 80%, γεγονός που υποδηλώνει υψηλότερη μετατροπή του Fe2+ σε Fe3+. Όπως αναφέρθηκε παραπάνω, το Fe3+ μπορεί να προέρχεται από α-Fe2O3, γ-Fe2O3 ή Fe3O4. Για να κατανοηθεί η πιο πιθανή πηγή Fe3+, το φάσμα XAS-3 απεικονίστηκε γραφικά με διαφορετικά πρότυπα Fe3+ στο Σχήμα 4e, δείχνοντας ομοιότητα και με τα δύο πρότυπα όταν εξετάζεται η κορυφή Β. Ωστόσο, η ένταση των κορυφών των ώμων (A: από Fe2+) και ο λόγος έντασης B/A δείχνουν ότι το φάσμα του XAS-3 είναι κοντά, αλλά δεν συμπίπτει με το φάσμα του γ-Fe2O3. Σε σύγκριση με το χύδην γ-Fe2O3, η κορυφή Fe2p XAS του A SDSS έχει ελαφρώς υψηλότερη ένταση (Εικ. 4e), γεγονός που υποδηλώνει υψηλότερη ένταση Fe2+. Αν και το φάσμα του XAS-3 είναι παρόμοιο με αυτό του γ-Fe2O3, όπου το Fe3+ υπάρχει στις θέσεις Oh και Td, η αναγνώριση διαφορετικών καταστάσεων σθένους και ο συντονισμός μόνο κατά μήκος της ακμής L2,3 ή ο λόγος έντασης L2/L3 παραμένει αντικείμενο συνεχιζόμενης έρευνας.
Εκτός από τις φασματικές διαφορές στη χημική κατάσταση των επιλεγμένων περιοχών ενδιαφέροντος που περιγράφηκαν παραπάνω, η συνολική χημική ετερογένεια των βασικών στοιχείων Cr και Fe αξιολογήθηκε επίσης με την ταξινόμηση όλων των φασμάτων XAS που ελήφθησαν στην επιφάνεια του δείγματος χρησιμοποιώντας τη μέθοδο ομαδοποίησης K-means. Τα προφίλ ακμών Cr L σχηματίζουν δύο χωρικά κατανεμημένες βέλτιστες συστάδες στα δείγματα θερμής και ψυχρής έλασης που φαίνονται στα Σχήματα 5. Είναι σαφές ότι καμία τοπική δομική αλλαγή δεν γίνεται αντιληπτή ως παρόμοια, καθώς τα δύο κεντροειδή των φασμάτων XAS Cr είναι συγκρίσιμα. Αυτά τα φασματικά σχήματα των δύο συστάδων είναι σχεδόν πανομοιότυπα με αυτά που αντιστοιχούν στο Cr2O342, πράγμα που σημαίνει ότι τα στρώματα Cr2O3 είναι σχετικά ομοιόμορφα κατανεμημένα στο SDSS.
Το Cr L K σημαίνει συστάδες ακμής και το b είναι τα αντίστοιχα κεντροειδή XAS. Αποτελέσματα της σύγκρισης K-means X-PEEM SDSS ψυχρής έλασης: c Cr L2.3 περιοχή ακμής των K-means συστάδων και d αντίστοιχα κεντροειδή XAS.
Για την απεικόνιση πιο σύνθετων χαρτών ακμών FeL, χρησιμοποιήθηκαν τέσσερις και πέντε βελτιστοποιημένες συστάδες και τα σχετικά κεντροειδή τους (φασματικά προφίλ) για δοκίμια θερμής και ψυχρής έλασης, αντίστοιχα. Επομένως, το ποσοστό (%) των Fe2+ και Fe3+ μπορεί να ληφθεί προσαρμόζοντας το LCF που φαίνεται στο Σχήμα 4. Το ψευδοηλεκτροδιακό δυναμικό Epseudo ως συνάρτηση του Fe0 χρησιμοποιήθηκε για να αποκαλύψει τη μικροχημική ανομοιογένεια της επιφανειακής μεμβράνης οξειδίου. Το Epseudo εκτιμάται κατά προσέγγιση από τον κανόνα ανάμειξης,
όπου \(\rm{E}_{\rm{Fe}/\rm{Fe}^{2 + (3 + )}}\) ισούται με \(\rm{Fe} + 2e^ – \ έως \rm { Fe}^{2 + (3 + )}\), 0,440 και 0,036 V, αντίστοιχα. Οι περιοχές με χαμηλότερο δυναμικό έχουν υψηλότερη περιεκτικότητα στην ένωση Fe3+. Η κατανομή δυναμικού σε θερμικά παραμορφωμένα δείγματα έχει στρωματικό χαρακτήρα με μέγιστη μεταβολή περίπου 0,119 V (Εικ. 6α, β). Αυτή η κατανομή δυναμικού σχετίζεται στενά με την τοπογραφία της επιφάνειας (Εικ. 6α). Δεν παρατηρήθηκαν άλλες αλλαγές που εξαρτώνται από τη θέση στο υποκείμενο στρωματικό εσωτερικό (Εικ. 6β). Αντίθετα, για τη σύνδεση ανόμοιων οξειδίων με διαφορετική περιεκτικότητα σε Fe2+ και Fe3+ σε ψυχρής έλασης SDSS, μπορεί κανείς να παρατηρήσει μια μη ομοιόμορφη φύση του ψευδοδυναμικού (Εικ. 6γ, δ). Τα οξείδια και/ή τα (οξυ)υδροξείδια του Fe3+ είναι τα κύρια συστατικά της σκουριάς στον χάλυβα και είναι διαπερατά από το οξυγόνο και το νερό50. Σε αυτήν την περίπτωση, οι νησίδες πλούσιες σε Fe3+ θεωρούνται τοπικά κατανεμημένες και μπορούν να θεωρηθούν ως διαβρωμένες περιοχές. Ταυτόχρονα, η κλίση στο πεδίο δυναμικού, αντί για την απόλυτη τιμή του δυναμικού, μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως δείκτης για τον εντοπισμό ενεργών θέσεων διάβρωσης. Αυτή η ανομοιόμορφη κατανομή Fe2+ και Fe3+ στην επιφάνεια του ψυχρής έλασης SDSS μπορεί να αλλάξει την τοπική χημεία και να παρέχει μια πιο πρακτική ενεργή επιφάνεια κατά τη διάρκεια της διάσπασης της μεμβράνης οξειδίου και των αντιδράσεων διάβρωσης, επιτρέποντας στην υποκείμενη μεταλλική μήτρα να συνεχίσει να διαβρώνεται, με αποτέλεσμα την εσωτερική ετερογένεια.
Συστάδες K-means και αντίστοιχα κεντροειδή XAS στην περιοχή ακμής Fe L2.3 του θερμά παραμορφωμένου X-PEEM ac και df του ψυχρής έλασης SDSS. Διαγράμματα συσσωματωμάτων a, d K-means επικαλυπτόμενα σε εικόνες X-PEEM. Το υπολογισμένο δυναμικό ψευδοηλεκτροδίων (Epseudo) αναφέρεται μαζί με το διάγραμμα συσσωματωμάτων K-means. Η φωτεινότητα της εικόνας X-PEEM, όπως και το χρώμα στο Σχήμα 2, είναι ανάλογη με την ένταση απορρόφησης ακτίνων Χ.
Το σχετικά ομοιόμορφο Cr αλλά η διαφορετική χημική κατάσταση του Fe οδηγεί σε διαφορετικές βλάβες στην μεμβράνη οξειδίου και σε διαφορετικά πρότυπα διάβρωσης στο Ce-2507 που έχει υποστεί θερμή και ψυχρή έλαση. Αυτή η ιδιότητα του Ce-2507 που έχει υποστεί ψυχρή έλαση έχει μελετηθεί εκτενώς. Όσον αφορά τον σχηματισμό οξειδίων και υδροξειδίων του Fe στον ατμοσφαιρικό αέρα σε αυτή την σχεδόν ουδέτερη εργασία, οι αντιδράσεις είναι οι εξής:
Οι παραπάνω αντιδράσεις συμβαίνουν στα ακόλουθα σενάρια με βάση την ανάλυση X-PEEM. Ένας μικρός ώμος που αντιστοιχεί στο Fe0 σχετίζεται με τον υποκείμενο μεταλλικό σίδηρο. Η αντίδραση του μεταλλικού Fe με το περιβάλλον έχει ως αποτέλεσμα τον σχηματισμό ενός στρώματος Fe(OH)2 (εξίσωση (5)), το οποίο ενισχύει το σήμα Fe2+ στο XAS της ακμής L του Fe. Η παρατεταμένη έκθεση στον αέρα μπορεί να οδηγήσει στον σχηματισμό οξειδίων Fe3O4 και/ή Fe2O3 μετά το Fe(OH)252,53. Δύο σταθερές μορφές Fe, το Fe3O4 και το Fe2O3, μπορούν επίσης να σχηματιστούν στο πλούσιο σε Cr3+ προστατευτικό στρώμα, εκ των οποίων το Fe3O4 προτιμά μια ομοιόμορφη και κολλώδη δομή. Η παρουσία και των δύο οδηγεί σε μικτές καταστάσεις οξείδωσης (φάσμα XAS-1). Το φάσμα XAS-2 αντιστοιχεί κυρίως στο Fe3O4. Ενώ η παρατήρηση των φασμάτων XAS-3 σε διάφορα σημεία έδειξε πλήρη μετατροπή σε γ-Fe2O3. Δεδομένου ότι το βάθος διείσδυσης των ξεδιπλωμένων ακτίνων Χ είναι περίπου 50 nm, το σήμα από το κάτω στρώμα έχει ως αποτέλεσμα υψηλότερη ένταση της κορυφής Α.
Το φάσμα XPA δείχνει ότι το συστατικό Fe στην μεμβράνη οξειδίου έχει μια στρωματική δομή σε συνδυασμό με ένα στρώμα οξειδίου του Cr. Σε αντίθεση με τα σημάδια παθητικοποίησης λόγω της τοπικής ανομοιογένειας του Cr2O3 κατά τη διάβρωση, παρά το ομοιόμορφο στρώμα Cr2O3 σε αυτή την εργασία, παρατηρείται χαμηλή αντοχή στη διάβρωση σε αυτή την περίπτωση, ειδικά για δείγματα ψυχρής έλασης. Η παρατηρούμενη συμπεριφορά μπορεί να γίνει κατανοητή ως η ετερογένεια της χημικής κατάστασης οξείδωσης στο ανώτερο στρώμα (Fe), η οποία επηρεάζει την απόδοση στη διάβρωση. Λόγω της ίδιας στοιχειομετρίας του ανώτερου στρώματος (οξείδιο του σιδήρου) και του κατώτερου στρώματος (οξείδιο του χρωμίου)52,53, η καλύτερη αλληλεπίδραση (πρόσφυση) μεταξύ τους οδηγεί σε αργή μεταφορά ιόντων μετάλλου ή οξυγόνου στο πλέγμα, η οποία, με τη σειρά της, οδηγεί σε αύξηση της αντοχής στη διάβρωση. Επομένως, μια συνεχής στοιχειομετρική αναλογία, δηλαδή μία κατάσταση οξείδωσης του Fe, είναι προτιμότερη από τις απότομες στοιχειομετρικές αλλαγές. Το θερμικά παραμορφωμένο SDSS έχει μια πιο ομοιόμορφη επιφάνεια, ένα πυκνότερο προστατευτικό στρώμα και καλύτερη αντοχή στη διάβρωση. Ενώ για τα SDSS ψυχρής έλασης, η παρουσία νησίδων πλούσιων σε Fe3+ κάτω από το προστατευτικό στρώμα παραβιάζει την ακεραιότητα της επιφάνειας και προκαλεί γαλβανική διάβρωση με το κοντινό υπόστρωμα, η οποία οδηγεί σε απότομη πτώση του Rp (Πίνακας 1). Το φάσμα EIS και η αντοχή του στη διάβρωση μειώνονται. Μπορεί να φανεί ότι η τοπική κατανομή των νησίδων πλούσιων σε Fe3+ λόγω της πλαστικής παραμόρφωσης επηρεάζει κυρίως την αντοχή στη διάβρωση, κάτι που αποτελεί σημαντική ανακάλυψη σε αυτή την εργασία. Έτσι, η παρούσα μελέτη παρουσιάζει φασματοσκοπικές μικροσκοπικές εικόνες της μείωσης της αντοχής στη διάβρωση των δειγμάτων SDSS που μελετήθηκαν με τη μέθοδο πλαστικής παραμόρφωσης.
Επιπλέον, αν και η κράμα σπάνιων γαιών σε χάλυβες διπλής φάσης παρουσιάζει καλύτερη απόδοση, η αλληλεπίδραση αυτού του πρόσθετου στοιχείου με την μεμονωμένη χαλύβδινη μήτρα όσον αφορά τη συμπεριφορά διάβρωσης σύμφωνα με τη φασματοσκοπική μικροσκοπία παραμένει ασαφής. Η εμφάνιση σημάτων Ce (μέσω των ακμών XAS M) εμφανίζεται μόνο σε λίγα σημεία κατά την ψυχρή έλαση, αλλά εξαφανίζεται κατά την θερμή παραμόρφωση του SDSS, υποδεικνύοντας τοπική καθίζηση Ce στη χαλύβδινη μήτρα, αντί για ομοιογενή κράμα. Ενώ δεν βελτιώνει σημαντικά τις μηχανικές ιδιότητες του SDSS6,7, η παρουσία στοιχείων σπάνιων γαιών μειώνει το μέγεθος των εγκλεισμάτων και θεωρείται ότι αναστέλλει τη δημιουργία οπών στην αρχική περιοχή54.
Συμπερασματικά, αυτή η εργασία αποκαλύπτει την επίδραση της επιφανειακής ετερογένειας στη διάβρωση του SDSS 2507 τροποποιημένου με δημήτριο, ποσοτικοποιώντας τη χημική περιεκτικότητα των συστατικών νανοκλίμακας. Απαντάμε στο ερώτημα γιατί ο ανοξείδωτος χάλυβας διαβρώνεται ακόμη και κάτω από ένα προστατευτικό στρώμα οξειδίου, ποσοτικοποιώντας τη μικροδομή του, τη χημεία της επιφάνειας και την επεξεργασία σήματος χρησιμοποιώντας ομαδοποίηση K-means. Έχει διαπιστωθεί ότι οι νησίδες πλούσιες σε Fe3+, συμπεριλαμβανομένου του οκταεδρικού και τετραεδρικού συντονισμού τους κατά μήκος ολόκληρου του χαρακτηριστικού του μικτού Fe2+/Fe3+, αποτελούν την πηγή βλάβης και διάβρωσης της ψυχρής έλασης μεμβράνης οξειδίου SDSS. Οι νανονησίδες που κυριαρχούνται από Fe3+ οδηγούν σε κακή αντοχή στη διάβρωση ακόμη και παρουσία επαρκούς στοιχειομετρικού στρώματος παθητικοποίησης Cr2O3. Εκτός από τις μεθοδολογικές εξελίξεις στον προσδιορισμό της επίδρασης της χημικής ετερογένειας νανοκλίμακας στη διάβρωση, η συνεχιζόμενη εργασία αναμένεται να εμπνεύσει μηχανικές διαδικασίες για τη βελτίωση της αντοχής στη διάβρωση των ανοξείδωτων χαλύβων κατά την κατασκευή χάλυβα.
Για την παρασκευή του πλινθώματος Ce-2507 SDSS που χρησιμοποιήθηκε σε αυτή τη μελέτη, μια μικτή σύνθεση που περιελάμβανε κύριο κράμα Fe-Ce σφραγισμένο με σωλήνα καθαρού σιδήρου τήχθηκε σε επαγωγικό κλίβανο μέσης συχνότητας 150 kg για την παραγωγή τηγμένου χάλυβα και χύθηκε σε καλούπι. Οι μετρούμενες χημικές συνθέσεις (wt%) παρατίθενται στον Συμπληρωματικό Πίνακα 2. Τα πλινθώματα πρώτα σφυρηλατούνται εν θερμώ σε μπλοκ. Στη συνέχεια, υποβάλλονται σε ανόπτηση στους 1050°C για 60 λεπτά για να ληφθεί χάλυβας σε κατάσταση στερεού διαλύματος και στη συνέχεια ψύχονται σε νερό σε θερμοκρασία δωματίου. Τα δείγματα που μελετήθηκαν μελετήθηκαν λεπτομερώς χρησιμοποιώντας TEM και DOE για να μελετηθούν οι φάσεις, το μέγεθος των κόκκων και η μορφολογία. Λεπτομερέστερες πληροφορίες σχετικά με τα δείγματα και τη διαδικασία παραγωγής μπορούν να βρεθούν σε άλλες πηγές6,7.
Κυλινδρικά δείγματα (φ10 mm×15 mm) για θερμή συμπίεση υποβλήθηκαν σε επεξεργασία έτσι ώστε ο άξονας του κυλίνδρου να είναι παράλληλος με την κατεύθυνση παραμόρφωσης του μπλοκ. Η συμπίεση υψηλής θερμοκρασίας πραγματοποιήθηκε σε διάφορες θερμοκρασίες στην περιοχή 1000-1150°C χρησιμοποιώντας έναν θερμικό προσομοιωτή Gleeble-3800 με σταθερό ρυθμό παραμόρφωσης στην περιοχή 0,01-10 s-1. Πριν από την παραμόρφωση, τα δείγματα θερμάνθηκαν με ρυθμό 10 °C s-1 για 2 λεπτά σε επιλεγμένη θερμοκρασία για την εξάλειψη της θερμοκρασιακής κλίσης. Μετά την επίτευξη ομοιομορφίας θερμοκρασίας, το δείγμα παραμορφώθηκε σε πραγματική τιμή παραμόρφωσης 0,7. Μετά την παραμόρφωση, τα δείγματα σβήστηκαν αμέσως με νερό για να διατηρηθεί η παραμορφωμένη δομή. Το σκληρυμένο δείγμα κόβεται στη συνέχεια παράλληλα με την κατεύθυνση συμπίεσης. Για τη συγκεκριμένη μελέτη, επιλέξαμε ένα δείγμα με συνθήκη θερμής παραμόρφωσης 1050°C, 10 s-1 επειδή η παρατηρούμενη μικροσκληρότητα ήταν υψηλότερη από άλλα δείγματα7.
Δείγματα μεγάλης μάζας (80 × 10 × 17 mm3) του στερεού διαλύματος Ce-2507 χρησιμοποιήθηκαν σε έναν τριφασικό ασύγχρονο μύλο δύο κυλίνδρων LG-300 με τις καλύτερες μηχανικές ιδιότητες μεταξύ όλων των άλλων επιπέδων παραμόρφωσης6. Ο ρυθμός παραμόρφωσης και η μείωση του πάχους για κάθε διαδρομή είναι 0,2 m·s-1 και 5%, αντίστοιχα.
Ένας ηλεκτροχημικός σταθμός εργασίας Autolab PGSTAT128N χρησιμοποιήθηκε για ηλεκτροχημικές μετρήσεις SDSS μετά από ψυχρή έλαση σε μείωση πάχους 90% (1,0 ισοδύναμη πραγματική παραμόρφωση) και μετά από θερμή συμπίεση στους 1050°C για 10 s-1 σε πραγματική παραμόρφωση 0,7. Ο σταθμός εργασίας διαθέτει ένα κελί τριών ηλεκτροδίων με ένα κορεσμένο ηλεκτρόδιο καλομέλανα ως ηλεκτρόδιο αναφοράς, ένα αντίθετο ηλεκτρόδιο γραφίτη και ένα δείγμα SDSS ως ηλεκτρόδιο εργασίας. Τα δείγματα κόπηκαν σε κυλίνδρους διαμέτρου 11,3 mm, στις πλευρές των οποίων συγκολλήθηκαν σύρματα χαλκού. Τα δείγματα στη συνέχεια στερεώθηκαν με εποξειδική ρητίνη, αφήνοντας μια ανοιχτή επιφάνεια εργασίας 1 cm2 ως ηλεκτρόδιο εργασίας (κάτω πλευρά του κυλινδρικού δείγματος). Να είστε προσεκτικοί κατά τη σκλήρυνση της εποξειδικής ρητίνης και την επακόλουθη λείανση και στίλβωση για να αποφύγετε ρωγμές. Οι επιφάνειες εργασίας λειανθηκαν και γυαλίστηκαν με ένα διαμαντένιο εναιώρημα στίλβωσης με μέγεθος σωματιδίων 1 μm, πλύθηκαν με απεσταγμένο νερό και αιθανόλη και ξηράνθηκαν σε κρύο αέρα. Πριν από τις ηλεκτροχημικές μετρήσεις, τα γυαλισμένα δείγματα εκτέθηκαν στον αέρα για αρκετές ημέρες για να σχηματίσουν μια φυσική μεμβράνη οξειδίου. Ένα υδατικό διάλυμα FeCl3 (6,0% κ.β.), σταθεροποιημένο σε pH = 1,0 ± 0,01 με HCl σύμφωνα με τις συστάσεις ASTM, χρησιμοποιείται για την επιτάχυνση της διάβρωσης του ανοξείδωτου χάλυβα55 επειδή είναι διαβρωτικό παρουσία ιόντων χλωρίου με ισχυρή οξειδωτική ικανότητα και χαμηλό pH. Περιβαλλοντικά πρότυπα G48 και A923. Βυθίστε το δείγμα στο διάλυμα δοκιμής για 1 ώρα για να επιτευχθεί σχεδόν σταθερή κατάσταση πριν από την πραγματοποίηση οποιωνδήποτε μετρήσεων. Για δείγματα στερεού διαλύματος, θερμής έλασης και ψυχρής έλασης, πραγματοποιήθηκαν μετρήσεις σύνθετης αντίστασης σε δυναμικά ανοιχτού κυκλώματος (OPC) 0,39, 0,33 και 0,25 V, αντίστοιχα, στην περιοχή συχνοτήτων από 1 105 έως 0,1 Hz με πλάτος 5 mV. Όλες οι χημικές δοκιμές επαναλήφθηκαν τουλάχιστον 3 φορές υπό τις ίδιες συνθήκες για να διασφαλιστεί η αναπαραγωγιμότητα των δεδομένων.
Για τις μετρήσεις HE-SXRD, μετρήθηκαν ορθογώνια διπλά χαλύβδινα μπλοκ διαστάσεων 1 × 1 × 1,5 mm3 για την ποσοτικοποίηση της σύνθεσης φάσης της δέσμης ενός κινητοποιητή υψηλής ενέργειας Brockhouse στο CLS του Καναδά56. Η συλλογή δεδομένων πραγματοποιήθηκε σε γεωμετρία Debye-Scherrer ή γεωμετρία μετάδοσης σε θερμοκρασία δωματίου. Το μήκος κύματος ακτίνων Χ που βαθμονομήθηκε με τον βαθμονομητή LaB6 είναι 0,212561 Å, το οποίο αντιστοιχεί σε 58 keV, το οποίο είναι πολύ υψηλότερο από αυτό του Cu Kα (8 keV) που χρησιμοποιείται συνήθως ως εργαστηριακή πηγή ακτίνων Χ. Το δείγμα βρισκόταν σε απόσταση 740 mm από τον ανιχνευτή. Ο όγκος ανίχνευσης κάθε δείγματος είναι 0,2 × 0,3 × 1,5 mm3, ο οποίος καθορίζεται από το μέγεθος της δέσμης και το πάχος του δείγματος. Όλα τα δεδομένα συλλέχθηκαν χρησιμοποιώντας έναν ανιχνευτή περιοχής Perkin Elmer, ανιχνευτή ακτίνων Χ επίπεδης οθόνης, εικονοστοιχεία 200 µm, 40×40 cm2 χρησιμοποιώντας χρόνο έκθεσης 0,3 s και 120 καρέ.
Οι μετρήσεις X-PEEM δύο επιλεγμένων μοντέλων συστημάτων πραγματοποιήθηκαν στον τελικό σταθμό Beamline MAXPEEM PEEM στο εργαστήριο MAX IV (Lund, Σουηδία). Τα δείγματα παρασκευάστηκαν με τον ίδιο τρόπο όπως για τις ηλεκτροχημικές μετρήσεις. Τα παρασκευασμένα δείγματα διατηρήθηκαν στον αέρα για αρκετές ημέρες και απαερώθηκαν σε θάλαμο εξαιρετικά υψηλού κενού πριν ακτινοβοληθούν με φωτόνια σύγχροτρον. Η ενεργειακή ανάλυση της γραμμής δέσμης ελήφθη μετρώντας το φάσμα απόδοσης ιόντων στην περιοχή διέγερσης από N 1 s έως 1\(\pi _g^ \ast\) κοντά στο hv = 401 eV σε N2 με την εξάρτηση της ενέργειας των φωτονίων από το E3/2, 57. Τα φάσματα προσέγγισης έδωσαν ΔE (πλάτος της φασματικής γραμμής) περίπου 0,3 eV στο μετρούμενο ενεργειακό εύρος. Επομένως, η ενεργειακή ανάλυση της δέσμης υπολογίστηκε σε E/ΔE = 700 eV/0,3 eV > 2000 και ροή ≈1012 ph/s χρησιμοποιώντας έναν τροποποιημένο μονοχρωμάτορα SX-700 με φράγμα Si 1200 γραμμών mm−1 για την άκρη Fe2pL2,3, την άκρη Cr2pL2,3, την άκρη Ni2pL2,3 και την άκρη CeM4,5. Επομένως, η ενεργειακή ανάλυση της δέσμης υπολογίστηκε σε E/ΔE = 700 eV/0,3 eV > 2000 και ροή ≈1012 ph/s χρησιμοποιώντας έναν τροποποιημένο μονοχρωμάτορα SX-700 με πλέγμα Si 1200 γραμμών mm−1 για την άκρη Fe2p L2.3, την άκρη Cr2p L2.3, την άκρη Ni2p L2.3 και την άκρη Ce M4.5. Таким образом, энергетическое разрешение канала пучка было оценето ως E/∆E = 700 эВ/0,3 эВ > 2000 και υποτοκ ≈1012 ф/σ για χρήση modificirovannogo monohromatora SX-201 Site для Fe кромка 2p L2,3, кромка Cr 2p L2,3, кромка Ni 2p L2,3 и кромка Ce M4,5. Έτσι, η ενεργειακή ανάλυση του καναλιού δέσμης υπολογίστηκε ως E/ΔE = 700 eV/0,3 eV > 2000 και ροή ≈1012 f/s χρησιμοποιώντας έναν τροποποιημένο μονοχρωμάτορα SX-700 με πλέγμα Si 1200 γραμμών/mm για την ακμή Fe 2p L2,3, την ακμή Cr 2p L2.3, την ακμή Ni 2p L2.3 και την ακμή Ce M4.5.因此，光束线能量分辨率估计为E/ΔE = 700 eV/0,3 eV > 2000 和通量≈1012 ph/s，通蜉0 为线mm-1 光栅的改进的SX-700 单色器用于Fe 2p L2,3 边缘、Cr 2p L2,3 边缘、Ni 2p L2,3辘边缘.因此 ， 光束线 能量 分辨率 为 为 为 为 δe = 700 EV/0,3 EV> 2000 和 ≈1012 PH/S Ｘ 为 为 为 δe 1200 线 mm-1 光栅 改进 的 SX-700 单色器 于 于 于 用 用 用Fe 2p L2.3 边缘、Cr 2p.2p.N2.边缘和Ce M4.5 边缘.Έτσι, όταν χρησιμοποιείται ένας τροποποιημένος μονοχρωμάτορας SX-700 με πλέγμα Si 1200 γραμμών. 3, άκρη Cr 2p L2.3, άκρη Ni 2p L2.3 και άκρη Ce M4.5.Ενέργεια φωτονίων σάρωσης σε βήματα των 0,2 eV. Για κάθε ενέργεια, οι εικόνες PEEM καταγράφηκαν χρησιμοποιώντας έναν ανιχνευτή CMOS με οπτική ίνα TVIPS F-216 με 2 x 2 bins, ο οποίος παρέχει ανάλυση 1024 × 1024 pixel σε οπτικό πεδίο 20 µm. Ο χρόνος έκθεσης των εικόνων ήταν 0,2 s, με μέσο όρο 16 καρέ. Η ενέργεια εικόνας φωτοηλεκτρονίων επιλέγεται με τέτοιο τρόπο ώστε να παρέχει το μέγιστο σήμα δευτερογενούς ηλεκτρονίου. Όλες οι μετρήσεις πραγματοποιήθηκαν σε κανονική πρόσπτωση χρησιμοποιώντας μια γραμμικά πολωμένη δέσμη φωτονίων. Περισσότερες πληροφορίες σχετικά με τις μετρήσεις μπορείτε να βρείτε σε προηγούμενη μελέτη. Μετά τη μελέτη της λειτουργίας ανίχνευσης συνολικής απόδοσης ηλεκτρονίων (TEY) και της εφαρμογής της στο X-PEEM49, το βάθος δοκιμής αυτής της μεθόδου εκτιμάται σε περίπου 4-5 nm για το σήμα Cr και περίπου 6 nm για τον Fe. Το βάθος Cr είναι πολύ κοντά στο πάχος της μεμβράνης οξειδίου (~4 nm)60,61 ενώ το βάθος Fe είναι μεγαλύτερο από το πάχος. Η φασματοσκοπία XRD που συλλέγεται στην άκρη του FeL είναι ένα μείγμα φασματοσκοπίας XRD οξειδίων του σιδήρου και Fe0 από τη μήτρα. Στην πρώτη περίπτωση, η ένταση των εκπεμπόμενων ηλεκτρονίων προέρχεται από όλους τους πιθανούς τύπους ηλεκτρονίων που συμβάλλουν στο TEY. Ωστόσο, ένα σήμα καθαρού σιδήρου απαιτεί υψηλότερη κινητική ενέργεια για να περάσουν τα ηλεκτρόνια μέσω του στρώματος οξειδίου στην επιφάνεια και να συλλεχθούν από τον αναλυτή. Σε αυτήν την περίπτωση, το σήμα Fe0 οφείλεται κυρίως στα ηλεκτρόνια Auger LVV, καθώς και στα δευτερογενή ηλεκτρόνια που εκπέμπονται από αυτά. Επιπλέον, η ένταση TEY που συνεισφέρουν αυτά τα ηλεκτρόνια μειώνεται κατά τη διάρκεια της διαδρομής διαφυγής ηλεκτρονίων, μειώνοντας περαιτέρω τη φασματική απόκριση Fe0 στον χάρτη XAS του σιδήρου.
Η ενσωμάτωση της εξόρυξης δεδομένων σε έναν κύβο δεδομένων (δεδομένα X-PEEM) αποτελεί βασικό βήμα για την εξαγωγή σχετικών πληροφοριών (χημικών ή φυσικών ιδιοτήτων) σε μια πολυδιάστατη προσέγγιση. Η ομαδοποίηση K-means χρησιμοποιείται ευρέως σε διάφορους τομείς, όπως η μηχανική όραση, η επεξεργασία εικόνας, η μη επιβλεπόμενη αναγνώριση προτύπων, η τεχνητή νοημοσύνη και η ταξινομητική ανάλυση. Για παράδειγμα, η ομαδοποίηση K-means έχει αποδώσει καλά στην ομαδοποίηση υπερφασματικών δεδομένων εικόνας. Κατ' αρχήν, για δεδομένα πολλαπλών χαρακτηριστικών, ο αλγόριθμος K-means μπορεί εύκολα να τα ομαδοποιήσει με βάση πληροφορίες σχετικά με τα χαρακτηριστικά τους (ιδιότητες ενέργειας φωτονίων). Η ομαδοποίηση K-means είναι ένας επαναληπτικός αλγόριθμος για τη διαίρεση δεδομένων σε K μη επικαλυπτόμενες ομάδες (συστάδες), όπου κάθε εικονοστοιχείο ανήκει σε μια συγκεκριμένη συστάδα ανάλογα με την χωρική κατανομή της χημικής ανομοιογένειας στη σύνθεση της μικροδομής του χάλυβα. Ο αλγόριθμος K-means περιλαμβάνει δύο στάδια: στο πρώτο στάδιο, υπολογίζονται K κεντροειδή και στο δεύτερο στάδιο, σε κάθε σημείο αντιστοιχίζεται μια συστάδα με γειτονικά κεντροειδή. Το κέντρο βάρους ενός cluster ορίζεται ως ο αριθμητικός μέσος όρος των σημείων δεδομένων (φάσμα XAS) για αυτό το cluster. Υπάρχουν διάφορες αποστάσεις για να οριστούν τα γειτονικά κεντροειδή ως Ευκλείδεια απόσταση. Για μια εικόνα εισόδου px,y (όπου x και y είναι η ανάλυση σε pixel), το CK είναι το κέντρο βάρους του cluster. Αυτή η εικόνα μπορεί στη συνέχεια να τμηματοποιηθεί (ομαδοποιηθεί) σε K clusters χρησιμοποιώντας το K-means63. Τα τελικά βήματα του αλγορίθμου ομαδοποίησης K-means είναι:
Βήμα 2. Υπολογίστε την ιδιότητα μέλους όλων των pixel σύμφωνα με το τρέχον κεντροειδές. Για παράδειγμα, υπολογίζεται από την Ευκλείδεια απόσταση d μεταξύ του κέντρου και κάθε pixel:
Βήμα 3 Αντιστοιχίστε κάθε εικονοστοιχείο στο πλησιέστερο κεντροειδές. Στη συνέχεια, υπολογίστε ξανά τις θέσεις των K κεντροειδών ως εξής:
Βήμα 4. Επαναλάβετε τη διαδικασία (εξισώσεις (7) και (8)) μέχρι να συγκλίνουν τα κεντροειδή. Τα τελικά αποτελέσματα ποιότητας ομαδοποίησης συσχετίζονται έντονα με την καλύτερη επιλογή των αρχικών κεντροειδών. Για τη δομή δεδομένων PEEM των εικόνων χάλυβα, συνήθως το X (x × y × λ) είναι ένας κύβος δεδομένων τρισδιάστατης διάταξης, ενώ οι άξονες x και y αντιπροσωπεύουν χωρικές πληροφορίες (ανάλυση pixel) και ο άξονας λ αντιστοιχεί σε μια φασματική εικόνα φωτονίων. Ο αλγόριθμος K-means χρησιμοποιείται για την εξερεύνηση περιοχών ενδιαφέροντος σε δεδομένα X-PEEM διαχωρίζοντας pixel (συστάδες ή υπομπλοκ) σύμφωνα με τα φασματικά τους χαρακτηριστικά και εξάγοντας τα καλύτερα κεντροειδή (φασματικά προφίλ XAS) για κάθε αναλυόμενη ουσία (συστάδα). Χρησιμοποιείται για τη μελέτη της χωρικής κατανομής, των τοπικών φασματικών αλλαγών, της συμπεριφοράς οξείδωσης και των χημικών καταστάσεων. Για παράδειγμα, ο αλγόριθμος ομαδοποίησης K-means χρησιμοποιήθηκε για περιοχές Fe L-edge και Cr L-edge σε X-PEEM θερμής και ψυχρής έλασης. Διάφοροι αριθμοί K συστάδων (περιοχές μικροδομής) δοκιμάστηκαν για να βρεθούν οι βέλτιστες συστάδες και κεντροειδή. Όταν εμφανίζονται αυτοί οι αριθμοί, τα εικονοστοιχεία ανακατανέμονται στα αντίστοιχα κεντροειδή της συστάδας. Κάθε κατανομή χρώματος αντιστοιχεί στο κέντρο της συστάδας, δείχνοντας τη χωρική διάταξη χημικών ή φυσικών αντικειμένων. Τα εξαγόμενα κεντροειδή είναι γραμμικοί συνδυασμοί καθαρών φασμάτων.
Δεδομένα που υποστηρίζουν τα αποτελέσματα αυτής της μελέτης είναι διαθέσιμα κατόπιν εύλογου αιτήματος από τον αντίστοιχο συγγραφέα της WC.
Sieurin, H. & Sandström, R. Αντοχή σε θραύση συγκολλημένου διπλού ανοξείδωτου χάλυβα. Sieurin, H. & Sandström, R. Αντοχή σε θραύση συγκολλημένου διπλού ανοξείδωτου χάλυβα. Sieurin, H. & Sandström, R. Вязкость разрушения сварной дуплексной нержавеющей стали. Sieurin, H. & Sandström, R. Αντοχή σε θραύση συγκολλημένου διπλού ανοξείδωτου χάλυβα. Sieurin, H. & Sandström, R. 焊接双相不锈钢的断裂韧性。 Sieurin, H. & Sandstrom, R. 焊接双相不锈钢的断裂韧性。 Sieurin, H. & Sandström, R. Вязкость разрушения сварных дуплексных нержавеющих сталей. Sieurin, H. & Sandström, R. Αντοχή σε θραύση συγκολλημένων διπλών ανοξείδωτων χαλύβων.Βρετανία. Κλασματικό μέρος. γούνα. 73, 377–390 (2006).
Adams, FV, Olubambi, PA, Potgieter, JH & Van Der Merwe, J. Αντοχή στη διάβρωση διπλών ανοξείδωτων χαλύβων σε επιλεγμένα οργανικά οξέα και περιβάλλοντα οργανικών οξέων/χλωριδίων. Adams, FV, Olubambi, PA, Potgieter, JH & Van Der Merwe, J. Αντοχή στη διάβρωση διπλών ανοξείδωτων χαλύβων σε επιλεγμένα οργανικά οξέα και περιβάλλοντα οργανικών οξέων/χλωριδίων.Adams, FW, Olubambi, PA, Potgieter, J. Kh. και Van Der Merwe, J. Αντοχή στη διάβρωση διπλών ανοξείδωτων χαλύβων σε περιβάλλοντα με ορισμένα οργανικά οξέα και οργανικά οξέα/χλωρίδια. Adams, FV, Olubambi, PA, Potgieter, JH & Van Der Merwe, J. 双相不锈钢在选定的有机酸和有机酸/氯化物环萞境 Adams, FV, Olubambi, PA, Potgieter, JH & Van Der Merwe, J. 双相ανοξείδωτο χάλυβα在特定的organic酸和organic酸/χλωριωμένο περιβάλλον的耐过性性。Adams, FW, Olubambi, PA, Potgieter, J. Kh. και Van Der Merwe, J. Αντοχή στη διάβρωση διπλών ανοξείδωτων χαλύβων σε επιλεγμένα περιβάλλοντα οργανικών οξέων και οργανικών οξέων/χλωριδίων.συντηρητικό. Materials Methods 57, 107–117 (2010).
Barrera, S. et al. Συμπεριφορά οξείδωσης διάβρωσης διπλών κραμάτων Fe-Al-Mn-C. Materials 12, 2572 (2019).
Levkov, L., Shurygin, D., Dub, V., Kosyrev, K. & Balikoev, A. Νέα γενιά υπερδιπλών χαλύβων για την παραγωγή εξοπλισμού φυσικού αερίου και πετρελαίου. Levkov, L., Shurygin, D., Dub, V., Kosyrev, K. & Balikoev, A. Νέα γενιά υπερδιπλών χαλύβων για την παραγωγή εξοπλισμού φυσικού αερίου και πετρελαίου.Levkov L., Shurygin D., Dub V., Kosyrev K., Balikoev A. Νέα γενιά υπερδιπλών χαλύβων για εξοπλισμό παραγωγής πετρελαίου και φυσικού αερίου.Levkov L., Shurygin D., Dub V., Kosyrev K., Balikoev A. Νέα γενιά χαλύβων υπερδιπλής πολυμερούς για εξοπλισμό παραγωγής φυσικού αερίου και πετρελαίου. Webinar E3S 121, 04007 (2019).
Kingklang, S. & Uthaisangsuk, V. Διερεύνηση της συμπεριφοράς θερμής παραμόρφωσης διπλού ανοξείδωτου χάλυβα ποιότητας 2507. Metall. Kingklang, S. & Uthaisangsuk, V. Διερεύνηση της συμπεριφοράς θερμής παραμόρφωσης διπλού ανοξείδωτου χάλυβα ποιότητας 2507. Metall. Kingklang, S. & Uthaisangsuk, V. Исследование поведения горячей деформации дуплексной нержавеющей стали марки 2507. Μεταλλ. Kingklang, S. & Uthaisangsuk, V. Μελέτη της συμπεριφοράς θερμής παραμόρφωσης διπλού ανοξείδωτου χάλυβα τύπου 2507. Μέταλλο. Kingklang, S. & Uthaisangsuk, V. 双相不锈钢2507 级热变形行为的研究。 Kingklang, S. & Uthaisangsuk, V. 2507 级热变形行为的研究。Kingklang, S. και Utaisansuk, V. Διερεύνηση της συμπεριφοράς θερμής παραμόρφωσης διπλού ανοξείδωτου χάλυβα τύπου 2507. Μέταλλο.Άλμα Ματέρ. Έκσταση. 48, 95–108 (2017).
Zhou, T. et al. Επίδραση της ελεγχόμενης ψυχρής έλασης στη μικροδομή και τις μηχανικές ιδιότητες του ανοξείδωτου χάλυβα SAF 2507 υπερ-διπλού τύπου τροποποιημένου με δημήτριο. alma mater. the science. Britannia. A 766, 138352 (2019).
Zhou, T. et al. Δομικές και μηχανικές ιδιότητες που προκαλούνται από θερμική παραμόρφωση ανοξείδωτου χάλυβα SAF 2507 τροποποιημένου με δημήτριο. J. Alma mater. δεξαμενή αποθήκευσης. τεχνολογία. 9, 8379–8390 (2020).
Zheng, Z., Wang, S., Long, J., Wang, J. & Zheng, K. Επίδραση των σπάνιων γαιών στην συμπεριφορά οξείδωσης σε υψηλή θερμοκρασία του ωστενιτικού χάλυβα. Zheng, Z., Wang, S., Long, J., Wang, J. & Zheng, K. Επίδραση στοιχείων σπανίων γαιών στη συμπεριφορά οξείδωσης υψηλής θερμοκρασίας του ωστενιτικού χάλυβα.Zheng Z., Wang S., Long J., Wang J. και Zheng K. Επίδραση των σπάνιων γαιών στη συμπεριφορά του ωστενιτικού χάλυβα υπό οξείδωση σε υψηλή θερμοκρασία. Zheng, Z., Wang, S., Long, J., Wang, J. & Zheng, K. 稀土元素对奥氏体钢高温氧化行为的影响。 Zheng, Z., Wang, S., Long, J., Wang, J. & Zheng, K.Zheng Z., Wang S., Long J., Wang J. και Zheng K. Επίδραση των σπάνιων γαιών στη συμπεριφορά των ωστενιτικών χαλύβων σε οξείδωση σε υψηλή θερμοκρασία.Κόρος. η επιστήμη. 164, 108359 (2020).
Li, Y., Yang, G., Jiang, Z., Chen, C. & Sun, S. Επιδράσεις του Ce στη μικροδομή και τις ιδιότητες των υπερφερριτικών ανοξείδωτων χαλύβων 27Cr-3.8Mo-2Ni. Li, Y., Yang, G., Jiang, Z., Chen, C. & Sun, S. Επιδράσεις του Ce στη μικροδομή και τις ιδιότητες των υπερφερριτικών ανοξείδωτων χαλύβων 27Cr-3.8Mo-2Ni.Li Y., Yang G., Jiang Z., Chen K. και Sun S. Επίδραση του Se στη μικροδομή και τις ιδιότητες των υπερφερριτικών ανοξείδωτων χαλύβων 27Cr-3,8Mo-2Ni. Li, Y., Yang, G., Jiang, Z., Chen, C. & Sun, S. Ce 对27Cr-3.8Mo-2Ni 超铁素体不锈钢的显微组织和性能瓄录 Li, Y., Yang, G., Jiang, Z., Chen, C. & Sun, S. Επίδραση του Ce στη μικροδομή και τις ιδιότητες του ανοξείδωτου χάλυβα υπερ-χάλυβα 27Cr-3.8Mo-2Ni. Li, Y., Yang, G., Jiang, Z., Chen, C. & Sun, S. Li, Y., Yang, G., Jiang, Z., Chen, C. & Sun, S. Επίδραση του Ce στη μικροδομή και τις ιδιότητες του υπερφερριτικού ανοξείδωτου χάλυβα 27Cr-3,8Mo-2Ni.Σιδερένιο σημάδι. Steelmak 47, 67–76 (2020).