د Nature.com د لیدنې لپاره مننه. تاسو د محدود CSS ملاتړ سره د براوزر نسخه کاروئ. د غوره تجربې لپاره، موږ سپارښتنه کوو چې تاسو یو تازه شوی براوزر وکاروئ (یا په انټرنیټ اکسپلورر کې د مطابقت حالت غیر فعال کړئ). سربیره پردې، د دوامداره ملاتړ ډاډ ترلاسه کولو لپاره، موږ سایټ پرته له سټایلونو او جاواسکریپټ څخه ښیو.
په یو وخت کې د دریو سلایډونو کیروسل ښیې. په یو وخت کې د دریو سلایډونو څخه د تیریدو لپاره د مخکیني او راتلونکي تڼیو څخه کار واخلئ، یا په پای کې د سلایډر تڼیو څخه کار واخلئ ترڅو په یو وخت کې درې سلایډونه څخه تیر شئ.
په پراخه کچه کارول شوي سټینلیس سټیل او د هغې جوړ شوي نسخې د کرومیم آکسایډ څخه جوړ شوي د غیر فعال طبقې له امله په محیطي شرایطو کې د زنګ وهلو په وړاندې مقاومت لري. د فولادو زنګ وهل او تخریب معمولا د دې طبقو له ویجاړیدو سره تړاو لري، مګر په ندرت سره د سطحې غیر همجنسۍ څرګندیدو سره، چې د مایکروسکوپیک کچې پورې اړه لري. پدې کار کې، د نانو پیمانه کیمیاوي سطحې متضادیت، چې د سپیکٹروسکوپیک مایکروسکوپي او کیموټریک تحلیل لخوا کشف شوی، په ناڅاپي ډول د سړې رول شوي سیریم تعدیل شوي سوپر ډوپلیکس سټینلیس سټیل 2507 (SDSS) د ګرمې خرابوالي په جریان کې د ماتیدو او زنګ وهلو باندې غالب دی. که څه هم د ایکس رې فوټو الیکټرون مایکروسکوپي د طبیعي Cr2O3 طبقې نسبتا یونیفورم پوښښ ښودلی، د سړې رول شوي SDSS د غیر فعالیدو فعالیت د Fe/Cr آکسایډ طبقې کې د Fe3+ بډایه نانو ټاپوګانو د ځایی ویش له امله ضعیف و. دا اټومي پیمانه پوهه د سټینلیس سټیل زنګ ژوره پوهه چمتو کوي او تمه کیږي چې د ورته لوړ الیاژ فلزاتو د زنګ وهلو سره مبارزه کې مرسته وکړي.
د سټینلیس سټیل له اختراع راهیسې، د فیروکروم د زنګ ضد ځانګړتیاوې کرومیم ته منسوب شوي، کوم چې قوي اکسایډونه/اکسی هایدروکسایډونه جوړوي او په ډیری چاپیریالونو کې د غیر فعال چلند ښکارندوی کوي. د دودیزو (آسټینیټیک او فیریټیک) سټینلیس سټیلونو 1، 2، 3 په پرتله، سوپر ډوپلیکس سټینلیس سټیلونه (SDSS) د زنګ ښه مقاومت او غوره میخانیکي ملکیتونه لري. د میخانیکي ځواک زیاتوالی د سپک او ډیر کمپیکٹ ډیزاینونو لپاره اجازه ورکوي. برعکس، اقتصادي SDSS د خټکي او درز زنګ په وړاندې لوړ مقاومت لري، چې پایله یې د اوږد خدمت ژوند دی، په دې توګه د ککړتیا کنټرول، کیمیاوي کانټینرونو، او د ساحل د تیلو او ګازو صنعت کې د هغې غوښتنلیک پراخوي. په هرصورت، د تودوخې درملنې تودوخې محدوده لړۍ او ضعیف جوړښت د دوی پراخه عملي غوښتنلیک خنډ کوي. له همدې امله، SDSS د پورته فعالیت ښه کولو لپاره تعدیل شوی. د مثال په توګه، د Ce تعدیل په SDSS 2507 (Ce-2507) کې د لوړ نایتروجن مینځپانګې 6،7،8 سره معرفي شو. د نادره ځمکې عنصر (Ce) د 0.08 wt.٪ په مناسب غلظت کې د DSS میخانیکي ملکیتونو باندې ګټور اغیزه لري، ځکه چې دا د غلو تصفیه او د غلو دانو د سرحد ځواک ښه کوي. د اغوستلو او زنګ وهلو مقاومت، د تناسلي ځواک او حاصلاتو ځواک، او ګرم کاري وړتیا هم ښه شوې ده. د نایتروجن لوی مقدار کولی شي د ګران نکل مینځپانګې ځای په ځای کړي، چې SDSS ډیر لګښت لرونکی کوي10.
په دې وروستیو کې، SDSS په مختلفو تودوخې (کریوجینک، سړه او ګرم) کې په پلاستیکي ډول بدل شوی ترڅو غوره میخانیکي ملکیتونه ترلاسه کړي 6,7,8. په هرصورت، د SDSS غوره زنګ وهلو مقاومت په سطحه د پتلي آکسایډ فلم شتون له امله د ډیری فکتورونو لخوا اغیزمن کیږي لکه د مختلف غلو حدودو سره د متفاوت مرحلو شتون له امله د موروثي متفاوتیت، ناغوښتل شوي ورښتونو او مختلف غبرګون. د آسټینیټیک او فیریټیک مرحلو 7 خرابوالی. له همدې امله، د بریښنایی جوړښت کچې پورې د داسې فلمونو مایکروسکوپیک ډومین ملکیتونو مطالعه د SDSS زنګ وهلو پوهیدو لپاره خورا مهمه کیږي او پیچلي تجربوي تخنیکونو ته اړتیا لري. تر دې دمه، د سطحې حساس میتودونه لکه اوګر الکترون سپیکٹروسکوپي 11 او ایکس رې فوټو الیکټرون سپیکٹروسکوپي 12,13,14,15 او سخت ایکس رې فوټو اخراج مایکروسکوپي (HAX-PEEM) 16 عموما د سطحې طبقو کې کیمیاوي توپیرونه کشف کولو کې پاتې راغلي دي. د نانو سکیل ځای په مختلفو ځایونو کې د ورته عنصر کیمیاوي حالتونه. څو وروستیو څیړنو د کرومیم ځایی اکسیډیشن د اسټینیټیک سټینلیس سټیلونو 17، مارټینیټیک سټیلونو 18 او SDSS 19,20 د مشاهده شوي زنګ وهلو چلند سره تړاو ورکړی دی. په هرصورت، دې مطالعاتو په عمده توګه د زنګ مقاومت باندې د Cr هیتروجنیت (د مثال په توګه، Cr3+ اکسیډیشن حالت) اغیزې باندې تمرکز کړی دی. د عناصرو د اکسیډیشن حالتونو کې اړخیز هیتروجنیت د ورته اجزاو عناصرو سره د مختلف مرکباتو له امله رامینځته کیدی شي، لکه د اوسپنې اکسایډونه. دا مرکبات، چې د ترمومیخانیکي درملنې په پایله کې کوچنۍ اندازه په میراث کې لري، یو بل ته نږدې دي، مګر په جوړښت او اکسیډیشن حالت کې توپیر لري 16,21. له همدې امله، د اکسایډ فلمونو د درزونو او وروسته د پټینګ کشفولو لپاره، دا اړینه ده چې د مایکروسکوپیک کچې کې د سطحې هیتروجنیت پوه شي. د دې اړتیاو سره سره، کمیتي اټکلونه لکه په اکسیډیشن کې د اړخي هیتروجنیت، په ځانګړي توګه د نانو او اټومي پیمانه کې د Fe لپاره، لاهم کم دي، او د زنګ مقاومت سره یې اړیکه ناڅرګنده پاتې ده. تر دې وروستیو پورې، د فولادو نمونو کې د مختلفو عناصرو کیمیاوي حالت، لکه Fe او Ca22، په کمیتي ډول د نرم ایکس رې فوټو الیکټرون مایکروسکوپي (X-PEEM) په کارولو سره د نانو پیمانه سنکروټرون وړانګو اسانتیاو کې مشخص شوی و. د کیمیاوي پلوه حساس ایکس رې جذب سپیکٹروسکوپي (XAS) سره یوځای، X-PEEM د لوړ ځایي او طیفي ریزولوشن سره د XAS اندازه کولو توان ورکوي، د عناصرو جوړښت او د دوی کیمیاوي حالت په اړه کیمیاوي معلومات چمتو کوي د ځایي ریزولوشن سره تر 23 نانومیټر پیمانه پورې. . د پیل دا سپیکٹرومیکرسکوپي مشاهده سیمه ایز کیمیاوي مشاهدې اسانه کوي او کولی شي د اوسپنې طبقې په ځای کې کیمیاوي بدلونونه وښيي چې مخکې یې څیړنه نه وه شوې.
دا څېړنه د نانو پیمانه کې د کیمیاوي توپیرونو په کشفولو کې د PEEM ګټې پراخوي او د Ce-2507 د زنګ وهلو چلند د پوهیدو لپاره د اټومي کچې سطحې تحلیل یوه بصیرت لرونکې طریقه وړاندې کوي. دا د ښکیلو عناصرو د نړیوال کیمیاوي (هیټرو) همجنسیت نقشه کولو لپاره د کلستر شوي K-means24 کیمومیتریک طریقې کاروي، چې کیمیاوي حالتونه یې په احصایوي استازیتوب کې وړاندې کیږي. په دودیز قضیه کې د کرومیم اکسایډ فلم د ویجاړولو له امله پیل شوي زنګ وهلو برعکس، لږ غیر فعال کیدل او ټیټ زنګ مقاومت اوس مهال د Fe/Cr اکسایډ طبقې ته نږدې د Fe3+ بډایه نانو ټاپوګانو ته منسوب شوي، کوم چې ممکن محافظتي ملکیتونه وي. اکسایډ نقطه شوی فلم ویجاړوي او د زنګ لامل کیږي.
د خراب شوي SDSS 2507 زنګ وهونکي چلند لومړی د الیکټرو کیمیکل اندازه کولو په کارولو سره ارزول شوی و. په شکل کې. په شکل 1 کې د خونې په حرارت کې د FeCl3 د تیزابي (pH = 1) آبي محلول کې د غوره شوي نمونو لپاره د Nyquist او Bode منحني ښیې. غوره شوی الیکټرولیټ د قوي اکسیډیز کولو اجنټ په توګه کار کوي، د غیر فعال فلم د ماتیدو تمایل مشخص کوي. که څه هم مواد د خونې په حرارت کې د ثابت پیټینګ څخه تیر نه شو، تحلیل د ممکنه ناکامۍ پیښو او وروسته زنګ وهلو په اړه بصیرت چمتو کړ. مساوي سرکټ (شکل 1d) د الیکټرو کیمیکل امپیډینس سپیکٹروسکوپي (EIS) سپیکٹرم فټ کولو لپاره کارول شوی و، او د اړوند فټینګ پایلې په جدول 1 کې ښودل شوي. نیمګړي نیمه حلقې د محلول درملنې او ګرم کار شوي نمونو کې څرګندیږي، پداسې حال کې چې فشار شوي نیمه حلقې په سړه رول شوي همکارانو کې څرګندیږي (شکل .1b). په EIS سپیکٹروسکوپي کې، د نیمه حلقې شعاع د قطبي کولو مقاومت (Rp)25,26 په توګه ګڼل کیدی شي. په جدول ۱ کې د محلول سره د درملنې شوي رن وی Rp شاوخوا ۱۳۵ kΩ cm–۲ دی، په هرصورت، د ګرم کار شوي او سړې رول شوي رن وی ارزښتونه خورا ټیټ دي، په ترتیب سره ۳۴.۷ او ۲.۱ kΩ cm–۲. په Rp کې دا د پام وړ کمښت د پلاستیکي تخریب زیان رسونکي اغیزې په غیر فعال کیدو او د زنګ وهلو مقاومت باندې ښیې، لکه څنګه چې په تیرو راپورونو کې ښودل شوي ۲۷،۲۸،۲۹،۳۰.
a Nyquist، b، c د بوډ امپیډینس او ​​فیز ډیاګرامونه، او d اړونده مساوي سرکټ ماډلونه، چیرې چې RS د الکترولیت مقاومت دی، Rp د قطبي کولو مقاومت دی، او QCPE د ثابت فیز عنصر اکسایډ دی چې د غیر مثالي ظرفیت (n) ماډل کولو لپاره کارول کیږي. د EIS اندازه کول په خلاص سرکټ پوټینشن کې ترسره کیږي.
په بوډ پلاټ کې هممهاله ثابتونه ښودل شوي، چې د لوړ فریکونسۍ رینج کې یو سطحه د الکترولیت مقاومت RS26 استازیتوب کوي. لکه څنګه چې فریکونسي کمیږي، امپیډینس زیاتیږي او د منفي فیز زاویه موندل کیږي، چې د ظرفیت تسلط په ګوته کوي. د فیز زاویه زیاتیږي، د نسبتا پراخه فریکونسۍ رینج په اوږدو کې اعظمي حد ساتي، او بیا کمیږي (انځور 1c). په هرصورت، په ټولو دریو قضیو کې، دا اعظمي حد لاهم د 90 درجو څخه کم دی، چې د ظرفیت خپریدو له امله غیر مثالي ظرفیتي چلند په ګوته کوي. په دې توګه، د QCPE ثابت مرحله عنصر (CPE) د سطحې د ناهموارۍ یا غیر همجنسۍ څخه رامینځته شوي د انټرفیسیل ظرفیت ویشونو استازیتوب لپاره کارول کیږي، په ځانګړي توګه په اټومي پیمانه، فرکټل جیومیټري، الکترود پورسیت، غیر یونیفورم پوټینشیل، او جیومیټري کې د الکترودونو شکل سره 31,32. د CPE امپیډینس:
چیرې چې j خیالي شمیره ده او ω زاویه فریکونسي ده. QCPE د فریکونسي خپلواک ثابت دی چې د الکترولیت د اغیزمن خلاصې ساحې سره متناسب دی. n د بریښنا یوه ابعاد پرته شمیره ده چې د مثالي ظرفیت څخه د کپیسیټر انحراف بیانوي، د بیلګې په توګه، څومره چې n 1 ته نږدې وي، CPE په بشپړ ډول ظرفیت ته نږدې وي، پداسې حال کې چې که n صفر ته نږدې وي، دا مقاومت ښکاري. د n کوچني انحرافات، چې 1 ته نږدې وي، د قطبي کولو ازموینو وروسته د سطحې غیر مثالي ظرفیت چلند په ګوته کوي. د سړې رول شوي SDSS QCPE د خپلو سیالانو په پرتله د پام وړ لوړ دی، پدې معنی چې د سطحې کیفیت لږ یونیفورم دی.
د سټینلیس سټیلونو د ډیری زنګ وهلو مقاومت ځانګړتیاو سره مطابقت لري، د SDSS نسبتا لوړ Cr مینځپانګه عموما د SDSS غوره زنګ وهلو مقاومت پایله لري ځکه چې په سطحه کې د غیر فعال محافظتي آکسایډ فلم شتون لري17. دا ډول غیر فعال فلمونه معمولا د Cr3+ اکسایډونو او/یا هایدروکسایډونو څخه بډایه وي، په عمده توګه د Fe2+، Fe3+ اکسایډونو او/یا (اکسی) هایدروکسایډونو سره په ترکیب کې 33. سره له دې چې د سطحې ورته یووالي، غیر فعال آکسایډ طبقه، او د مایکروسکوپیک اندازه کولو سره سم د سطحې درزونه نه لیدل کیږي6,7، د ګرم کار شوي او سړې رول شوي SDSS د زنګ وهلو چلند توپیر لري، نو د فولادو د خرابوالي لپاره د مایکرو ساختماني ځانګړتیاو ژوره مطالعه اړینه ده.
د خراب شوي سټینلیس سټیل مایکرو جوړښت د داخلي او سنکروټرون لوړ انرژي ایکس رې په کارولو سره په کمیتي ډول مطالعه شوی (ضمیمه ارقام 1، 2). په ضمیمه معلوماتو کې یو مفصل تحلیل چمتو شوی. که څه هم د لوی پړاو ډول په اړه عمومي اجماع شتون لري، د بلک پړاو کسرونو کې توپیرونه وموندل شول، کوم چې په ضمیمه جدول 1 کې لیست شوي دي. دا توپیرونه ممکن په سطحه او حجم کې د غیر همجنسي پړاو کسرونو له امله وي، کوم چې د مختلف ایکس رې تفاوت (XRD) کشف ژوروالی لخوا اغیزمن کیږي. ) د پیښې فوټونونو د مختلف انرژي سرچینو سره 34. د لابراتوار سرچینې څخه د XRD لخوا ټاکل شوي په سړه رول شوي نمونو کې نسبتا لوړ آسټینایټ کسرونه غوره غیر فعال کول او بیا غوره سنکنرن مقاومت 35 په ګوته کوي، پداسې حال کې چې ډیر دقیق او احصایوي پایلې د مرحلو کسرونو کې مخالف رجحانات وړاندیز کوي. سربیره پردې، د فولادو د سنکنرن مقاومت هم د غلو د تصفیې درجې، د غلو د اندازې کمښت، د مایکرو ډیفارمیشنونو زیاتوالي او بې ځایه کیدو کثافت پورې اړه لري چې د ترمومیخانیکي درملنې په جریان کې پیښیږي 36،37،38. ګرم کار شوي نمونې ډیر دانه لرونکي طبیعت ښودلی، چې د مایکرون اندازې غلې دانې ښیي، پداسې حال کې چې په سړه رول شوي نمونو کې لیدل شوي نرم حلقې (ضمیمه شکل 3) په تیرو کارونو کې د نانوسایز کولو لپاره د غلې دانې د پام وړ تصفیه کولو ښودنه کوي. دا باید د غیر فعال فلم جوړښت او د زنګ وهلو مقاومت زیاتوالي ته وده ورکړي. لوړ بې ځایه کیدنه کثافت معمولا د کندې کولو لپاره د ټیټ مقاومت سره تړاو لري، کوم چې د الیکټرو کیمیکل اندازه کولو سره ښه موافق دی.
د اصلي عناصرو د مایکروډومینونو کیمیاوي حالت کې بدلونونه د X-PEEM په کارولو سره په سیستماتیک ډول مطالعه شوي. که څه هم ډیر الیاژ عناصر شتون لري، دلته Cr، Fe، Ni او Ce39 غوره شوي، ځکه چې Cr د غیر فعال فلم جوړولو لپاره کلیدي عنصر دی، Fe د فولادو لپاره اصلي عنصر دی، او Ni د غیر فعال کیدو کچه لوړوي او د فیرایټ-آستینیټیک مرحله متوازن کوي. جوړښت او تعدیل د Ce هدف دی. د سنکروټرون بیم انرژي تنظیم کولو سره، XAS د Cr (L2.3 څنډه)، Fe (L2.3 څنډه)، Ni (L2.3 څنډه)، او Ce (M4.5 څنډه) اصلي ځانګړتیاوې له سطحې څخه ونیولې. -2507 SDSS. د خپرو شویو معلوماتو سره د انرژۍ کیلیبریشن په شمول د مناسب معلوماتو تحلیل ترسره شو (د مثال په توګه XAS په Fe L2، 3 ریبونو کې 40,41).
په انځور کې، شکل ۲ د ګرمو کارونو (شکل ۲a) او سړې رول شوي (شکل ۲d) Ce-2507 SDSS او اړونده XAS Cr او Fe L2,3 څنډو X-PEEM انځورونه په انفرادي ډول په نښه شوي موقعیتونو کې ښیي. د L2,3 XAS څنډه د 2p3/2 (L3 څنډه) او 2p1/2 (L2 څنډه) د سپن مدار ویشلو کچو کې د فوتو اکسیټیشن وروسته د الکترونونو غیر اشغال شوي 3d حالتونه سپړنه کوي. د Cr د والینس حالت په اړه معلومات د شکل ۲b، d کې د L2,3 څنډې د ایکس رې تفاوت تحلیل څخه ترلاسه شوي. د لینک پرتله کول. ۴۲، ۴۳ ښودلې چې څلور څوکې A (۵۷۸.۳ eV)، B (۵۷۹.۵ eV)، C (۵۸۰.۴ eV)، او D (۵۸۲.۲ eV) د L3 څنډې ته نږدې لیدل شوي، چې د octahedral Cr3+ ایونونو منعکس کوي، چې د Cr2O3 سره ورته دي. تجربوي سپیکٹرا د تیوریکي محاسبو سره موافق دي، لکه څنګه چې په پینلونو b او e کې ښودل شوي، د Cr L2.3 انٹرفیس کې د 2.0 eV44 کرسټال ساحې په کارولو سره د ډیری کرسټال ساحې محاسبو څخه ترلاسه شوي. د ګرم کار شوي او سړې رول شوي SDSS دواړه سطحې د Cr2O3 نسبتا یونیفورم پرت سره پوښل شوي.
د X-PEEM ګرم جوړ شوي SDSS حرارتي انځور چې د څنډې b Cr L2.3 او څنډې c Fe L2.3 سره مطابقت لري، d د سړې رول شوي SDSS حرارتي انځور X-PEEM د څنډې e Cr L2.3 او f Fe L2.3 سره مطابقت لري د اړخ (e). د XAS سپیکٹرا په مختلفو فضايي موقعیتونو کې پلیټ شوی چې د تودوخې عکسونو (a، d) کې د نارنجي نقطو لیکو لخوا په (b) او (e) کې نښه شوی د Cr3+ نقل شوي XAS سپیکٹرا استازیتوب کوي چې د 2.0 eV کرسټال ساحې ارزښت لري. د X-PEEM انځورونو لپاره، د تودوخې پیلټ د عکس لوستلو ښه کولو لپاره کارول کیږي، چیرې چې له نیلي څخه تر سور پورې رنګونه د ایکس رې جذب شدت سره متناسب دي (له ټیټ څخه تر لوړ پورې).
د دې فلزي عناصرو کیمیاوي چاپیریال ته په پام سره، د دواړو نمونو لپاره د Ni او Ce الیاژ عناصرو د اضافه کولو کیمیاوي حالت ورته پاتې شو. اضافي انځور. په شکل 5-9 کې د ګرم کار شوي او سړې رول شوي نمونو په سطحه په مختلفو موقعیتونو کې د Ni او Ce لپاره د X-PEEM انځورونه او اړونده XAS سپیکٹرا ښیې. Ni XAS د ګرم کار شوي او سړې رول شوي نمونو په ټوله اندازه شوي سطحه کې د Ni2+ د اکسیډیشن حالت ښیې (ضمیمه بحث). دا د یادونې وړ ده چې د ګرم کار شوي نمونو په حالت کې، د Ce XAS سیګنال نه لیدل کیږي، پداسې حال کې چې د سړې رول شوي نمونو Ce3+ سپیکٹرم په یو وخت کې لیدل کیږي. په سړه رول شوي نمونو کې د Ce د ځایونو مشاهده ښودلې چې Ce په عمده توګه د پرسیپیټیټس په بڼه شتون لري.
په تودوخې ډول خراب شوي SDSS کې، د Fe L2.3 څنډې کې په XAS کې هیڅ سیمه ایز جوړښتي بدلون نه دی لیدل شوی (انځور 2c). په هرصورت، لکه څنګه چې په شکل 2f کې ښودل شوي، د Fe میټریکس مایکروسکوپي ډول خپل کیمیاوي حالت په اوو تصادفي ډول غوره شوي نقطو کې په سړه رول شوي SDSS کې بدلوي. سربیره پردې، د شکل 2f کې په ټاکل شوي ځایونو کې د Fe حالت کې د بدلونونو دقیق نظر ترلاسه کولو لپاره، د ځایی سطحې مطالعات ترسره شوي (انځور 3 او ضمیمه انځور 10) چې پکې کوچنۍ ګردې سیمې غوره شوې. د α-Fe2O3 سیسټمونو او Fe2+ octahedral اکسایډونو د Fe L2,3 څنډې XAS سپیکٹرا د 1.0 (Fe2+) او 1.0 (Fe3+)44 کرسټال ساحو په کارولو سره د څو کرسټال ساحې محاسبې په کارولو سره ماډل شوي. موږ یادونه کوو چې α-Fe2O3 او γ-Fe2O3 مختلف محلي همغږي لري 45,46، Fe3O4 د Fe2+ او Fe3+,47، او FeO45 دواړو ترکیب لري چې په رسمي ډول دوه اړخیز Fe2+ اکسایډ (3d6) دی. موږ یادونه کوو چې α-Fe2O3 او γ-Fe2O3 مختلف محلي همغږي لري 45,46، Fe3O4 د Fe2+ او Fe3+,47، او FeO45 دواړو ترکیب لري چې په رسمي ډول دوه اړخیز Fe2+ اکسایډ (3d6) دی.په یاد ولرئ چې α-Fe2O3 او γ-Fe2O3 مختلف محلي همغږي لري 45,46، Fe3O4 دواړه Fe2+ او Fe3+,47 او FeO45 د رسمي دوه ګوني اکسایډ Fe2+ (3d6) په بڼه سره یوځای کوي.په یاد ولرئ چې α-Fe2O3 او γ-Fe2O3 مختلف محلي همغږي لري 45,46، Fe3O4 د Fe2+ او Fe3+,47 ترکیبونه لري او FeO45 د رسمي دوه اړخیز Fe2+ اکسایډ (3d6) په توګه عمل کوي. په α-Fe2O3 کې ټول Fe3+ آیونونه یوازې د Oh موقعیتونه لري، پداسې حال کې چې γ-Fe2O3 معمولا د Fe3+ t2g [Fe3+5/3V1/3] په توګه څرګندیږي د مثال په توګه O4 سپینل د مثال په توګه د ځایونو کې خالي ځایونو سره. له همدې امله، په γ-Fe2O3 کې Fe3+ آیونونه دواړه Td او Oh موقعیتونه لري. لکه څنګه چې په تیرو کار کې یادونه وشوه، که څه هم د دواړو شدت تناسب توپیر لري، د دوی د شدت تناسب eg/t2g ≈1 دی، پداسې حال کې چې پدې حالت کې د لیدل شوي شدت تناسب eg/t2g شاوخوا 1 دی. دا پدې حالت کې یوازې د Fe3+ شتون امکان ردوي. د Fe3O4 قضیې ته په پام سره چې د Fe2+ او Fe3+ ترکیبونه لري، دا معلومه ده چې د Fe په L3 څنډه کې یو کمزوری (قوي) لومړی ځانګړتیا د t2g حالت کې د کوچني (لوی) غیر اشغال په ګوته کوي. دا په Fe2+ (Fe3+) باندې تطبیق کیږي، کوم چې د لومړۍ نښې زیاتوالی په ګوته کوي چې د Fe2+47 مینځپانګې زیاتوالی په ګوته کوي. دا پایلې ښیې چې Fe2+ او γ-Fe2O3، α-Fe2O3 او/یا Fe3O4 د مرکبونو په سړه رول شوي سطحو کې غالب دي.
د (a، c) او (b، d) XAS سپیکٹرا پراخ شوي فوتو اخراج الکترون حرارتي انځورونه د Fe L2,3 څنډې په اوږدو کې په ټاکل شویو سیمو 2 او E کې په مختلفو فضايي موقعیتونو کې په شکل 2d کې.
ترلاسه شوي تجربوي معلومات (انځور 4a او ضمیمه شکل 11) د خالص مرکباتو 40، 41، 48 سره پرتله شوي او پرتله شوي. په اصل کې، د تجربوي مشاهده شوي Fe L-edge XAS سپیکٹرا درې مختلف ډولونه (XAS-1، XAS-2 او XAS-3: شکل 4a) په فضايي ډول په مختلفو ځایونو کې لیدل شوي. په ځانګړې توګه، په انځور 3b کې د 2-a (د XAS-1 په نوم یاد شوی) سره ورته سپیکٹرم د ټولې علاقې په اوږدو کې لیدل شوی، وروسته د 2-b سپیکٹرم (د XAS-2 لیبل شوی)، پداسې حال کې چې د E-3 سره ورته سپیکٹرم په انځور 3d کې لیدل شوی (د XAS-3 په نوم یاد شوی) په ځینو محلي ځایونو کې لیدل شوی. معمولا، څلور پیرامیټرونه د پروب نمونې کې د موجود والینس حالتونو پیژندلو لپاره کارول کیږي: (1) د L3 او L2 طیف ځانګړتیاوې، (2) د L3 او L2 ځانګړتیاو انرژي موقعیتونه، (3) د L3-L2 انرژي توپیر، (4) د L2 شدت تناسب /L3. د بصري مشاهدو له مخې (انځور 4a)، ټولې درې Fe برخې، یعنې Fe0، Fe2+، او Fe3+، د مطالعې شوي SDSS په سطحه شتون لري. محاسبه شوي شدت تناسب L2/L3 د ټولو دریو برخو شتون هم په ګوته کوي.
a مشاهده شوي مختلف درې تجربوي معلومات (جامد کرښې XAS-1، XAS-2 او XAS-3 په شکل 2 او شکل 3 کې د 2-a، 2-b او E-3 ​​سره مطابقت لري) د نقل شوي XAS په پرتله د پرتله کولو سپیکٹرا، اوکټاهیدرون Fe2+، Fe3+، د 1.0 eV او 1.5 eV کرسټال ساحې ارزښتونه، په ترتیب سره، b–d اندازه شوي تجربوي معلومات (XAS-1، XAS-2، XAS-3) او اړونده مطلوب LCF معلومات (جامد تور کرښه)، او د Fe3O4 (د Fe مخلوط حالت) او Fe2O3 (خالص Fe3+) معیارونو سره د XAS-3 سپیکٹرا پرتله کول.
د اوسپنې اکسایډ د ترکیب د اندازه کولو لپاره د دریو معیارونو 40,41,48 یو خطي ترکیب (LCF) فټ کارول شوی و. LCF د دریو غوره شوي Fe L-edge XAS سپیکٹرا لپاره پلي شوی و چې ترټولو لوړ برعکس ښیې، لکه XAS-1، XAS-2 او XAS-3، لکه څنګه چې په شکل 4b–d کې ښودل شوي. د LCF فټینګونو لپاره، په ټولو قضیو کې 10٪ Fe0 په پام کې نیول شوی و ځکه چې موږ په ټولو معلوماتو کې د کوچني څنډې مشاهده کړې او دا حقیقت چې فیرس فلز د فولادو اصلي برخه ده. په حقیقت کې، د Fe (~6 nm)49 لپاره د X-PEEM د آزموینې ژوروالی د اټکل شوي اکسیډیشن طبقې ضخامت (لږ څه> 4 nm) څخه لوی دی، چې د غیر فعال طبقې لاندې د اوسپنې میټریکس (Fe0) څخه د سیګنال کشف کولو ته اجازه ورکوي. په حقیقت کې، د Fe (~6 nm)49 لپاره د X-PEEM د آزموینې ژوروالی د اټکل شوي اکسیډیشن طبقې ضخامت (لږ څه> 4 nm) څخه لوی دی، چې د غیر فعال طبقې لاندې د اوسپنې میټریکس (Fe0) څخه د سیګنال کشف کولو ته اجازه ورکوي. Действительно, пробная глубина X-PEEM для Fe (~ 6 нм) 49 больше, чем предполагаемая толщина слоя окисления (немнополят немного > 49) обнаружить сигнал от железной матрицы (Fe0) под пассивирующим слоем. په حقیقت کې، د Fe (~6 nm)49 لپاره د پروب X-PEEM ژوروالی د اکسیډیشن طبقې د فرض شوي ضخامت (لږ څه>4 nm) څخه ډیر دی، کوم چې دا ممکنه کوي چې د اوسپنې میټریکس (Fe0) څخه د غیر فعال طبقې لاندې سیګنال کشف کړي.په حقیقت کې، X-PEEM د اکسایډ طبقې د تمې شوي ضخامت څخه Fe (~6 nm)49 ژور کشف کوي (یوازې له 4 nm څخه ډیر)، چې د غیر فعال طبقې لاندې د اوسپنې میټریکس (Fe0) څخه د سیګنالونو کشف کولو ته اجازه ورکوي. د مشاهده شوي تجربوي معلوماتو لپاره د غوره ممکنه حل موندلو لپاره د Fe2+ او Fe3+ مختلف ترکیبونه ترسره شوي. په شکل 4b کې د XAS-1 طیف کې د Fe2+ او Fe3+ ترکیب ښودل شوی، چیرې چې د Fe2+ او Fe3+ تناسب نږدې دی، شاوخوا 45٪، کوم چې د Fe مخلوط اکسیډیشن حالت په ګوته کوي. پداسې حال کې چې د XAS-2 طیف لپاره، د Fe2+ او Fe3+ سلنه په ترتیب سره ~30٪ او 60٪ کیږي. د Fe2+ مینځپانګه د Fe3+ څخه ټیټه ده. د Fe2+ څخه Fe3 تناسب 1:2 پدې معنی دی چې Fe3O4 د Fe ایونونو په ورته تناسب کې رامینځته کیدی شي. برسېره پردې، د XAS-3 سپیکٹرم لپاره، د Fe2+ او Fe3+ سلنه ~10٪ او 80٪ ته بدله شوه، چې د Fe2+ څخه Fe3+ ته د لوړې تبادلې ښودنه کوي. لکه څنګه چې پورته یادونه وشوه، Fe3+ کولی شي د α-Fe2O3، γ-Fe2O3 یا Fe3O4 څخه راشي. د Fe3+ د خورا احتمالي سرچینې پوهیدو لپاره، XAS-3 سپیکٹرا په شکل 4e کې د مختلفو Fe3+ معیارونو سره یوځای پلاټ شوي دي کله چې د پیک B په پام کې نیولو سره د ټولو دوو معیارونو سره ورته والی ښیې. په هرصورت، د اوږې شدت (A: د Fe2+ څخه) او د شدت تناسب B/A ښیي چې د XAS-3 سپیکٹرم د γ-Fe2O3 سره نږدې دی مګر ورته نه دی. د بلک γ-Fe2O3 په پرتله، د A SDSS چوکۍ د Fe 2p XAS شدت یو څه لوړ دی (شکل 4e)، کوم چې د Fe2+ لوړ شدت په ګوته کوي. که څه هم د XAS-3 طیف د γ-Fe2O3 سره ورته دی، چیرې چې Fe3+ په Oh او Td دواړو موقعیتونو کې شتون لري، د مختلفو والینس حالتونو پیژندنه او همغږي یوازې د L2,3 څنډې یا L2/L3 شدت تناسب لخوا لاهم یوه ستونزه ده. د وروستي طیف کې د ښکیلو مختلفو فکتورونو پیچلتیا له امله د بحث یوه تکراري موضوع 41.
د پورته ذکر شویو غوره شویو علاقې لرونکو سیمو د کیمیاوي حالتونو د طیفي توپیر سربیره، د کلیدي عناصرو Cr او Fe نړیوال کیمیاوي متفاوتیت د K-means کلستر کولو میتود په کارولو سره د نمونې په سطحه ترلاسه شوي ټولو XAS سپیکٹرا طبقه بندي کولو سره ارزول شوی. د څنډې پروفایلونه Cr L په داسې ډول تنظیم شوي وو چې په شکلونو کې ښودل شوي ګرم کار شوي او سړه رول شوي نمونو کې په فضايي ډول ویشل شوي دوه غوره کلسترونه جوړ کړي. 5. دا روښانه ده چې هیڅ سیمه ایز جوړښتي بدلونونه نه دي لیدل شوي، ځکه چې د XAS Cr سپیکٹرا دوه سینټروایډونه ډیر ورته دي. د دوو کلسترونو دا طیفي شکلونه تقریبا د Cr2O342 سره ورته دي، پدې معنی چې د Cr2O3 طبقې په SDSS کې په نسبي ډول په مساوي ډول ویشل شوي دي.
د K-معنی L-څنډه Cr سیمو کلستر، b اړونده XAS سنټرویډونه. د K-معنی X-PEEM د سړې څنډې SDSS پرتله کولو پایلې: c د K-معنی د څنډه سیمو کلسترونه د Cr L2,3 او d اړونده XAS سنټرویډونه.
د FeL د یوې پیچلې څنډې نقشې د روښانه کولو لپاره، څلور او پنځه غوره شوي کلسترونه او د دوی اړوند سینټرویډونه (سپیکٹرل ویشونه) په ترتیب سره د ګرم کار شوي او سړې رول شوي نمونو لپاره کارول کیږي. له همدې امله، د Fe2+ او Fe3+ سلنه (%) د LCF تنظیم کولو سره ترلاسه کیدی شي چې په شکل 4 کې ښودل شوي. د سیوډو الیکټروډ پوټینشن Epseudo د Fe0 د فعالیت په توګه کارول شوی ترڅو د سطحې آکسایډ فلم مایکرو کیمیکل غیر همجنسیت څرګند کړي. Epseudo تقریبا د مخلوط کولو قاعدې لخوا اټکل کیږي،
چیرې چې \(\rm{E}_{\rm{Fe}/\rm{Fe}^{2 + (3 + )}}\) د \(\rm{Fe} + 2e^ – \to\rm { Fe}^{2 + (3 + )}\) سره مساوي دی، کوم چې په ترتیب سره 0.440 او 0.036 V دی. هغه سیمې چې ټیټ پوټینشیل لري د Fe3+ مرکباتو لوړه مینځپانګه لري. په تودوخې ډول خراب شوي نمونې کې احتمالي توزیع د 0.119 V اعظمي بدلون سره یو پرت لرونکی کرکټر لري (انځور 6a، b). دا احتمالي توزیع د سطحې توپوګرافي سره نږدې تړاو لري (انځور 6a). د لاندې لامیلر داخلي کې د موقعیت پورې اړوند نور بدلونونه نه دي لیدل شوي (انځور 6b). برعکس، د سړې رول شوي SDSS کې د Fe2+ او Fe3+ مختلف مینځپانګو سره د مختلف اکسایډونو ترکیب لپاره، د سیوډوپوټینشیل غیر یونیفورم طبیعت لیدل کیدی شي (انځور 6c، d). Fe3+ اکسایډونه او/یا (اکسی) هایدروکسایډونه په فولادو کې د زنګ وهلو اصلي برخې دي او د اکسیجن او اوبو لپاره د نفوذ وړ دي 50. پدې حالت کې، دا لیدل کیدی شي چې د Fe3+ بډایه ټاپوګان په محلي توګه ویشل شوي او د زنګ وهلو ساحو په توګه ګڼل کیدی شي. پدې حالت کې، د احتمالي ساحې تدریجي، د احتمالي مطلق ارزښت پرځای، د فعال زنګ وهلو سیمو 51 د ځایی کولو لپاره د شاخص په توګه ګڼل کیدی شي. د سړې رول شوي SDSS په سطحه د Fe2+ او Fe3+ دا غیر متجانس ویش کولی شي محلي کیمیاوي ملکیتونه بدل کړي او د اکسایډ فلم درز او د زنګ وهلو تعاملاتو کې ډیر اغیزمن سطحي ساحه چمتو کړي، په دې توګه د فلزي میټریکس لاندې ته اجازه ورکوي چې په دوامداره توګه زنګ ووهي، چې په پایله کې داخلي غیر متجانسیت رامینځته کیږي. او د غیر فعال طبقې محافظتي ځانګړتیاوې کموي.
د K-منځني کلسترونه د Fe L2,3 څنډو سیمو او اړونده XAS سینټرویډونو لپاره د a–c ګرم کار شوي X-PEEM او d–f سړه رول شوي SDSS لپاره. a, d K-منځني کلستر پلاټ د X-PEEM عکس باندې پوښل شوی. اټکل شوي سیوډو الیکټروډ پوټینشیلونه (ایپسیوډو) د K-منځني کلستر ډیاګرامونو سره ذکر شوي. د X-PEEM عکس روښانتیا لکه په شکل 2 کې رنګ مستقیم د ایکس رې جذب شدت سره متناسب دی.
په نسبي ډول یو شان Cr مګر د Fe کیمیاوي حالت مختلف دی چې د ګرم رول شوي او سړه رول شوي Ce-2507 کې د اکسایډ فلم درزیدو او زنګ وهلو نمونو مختلف اصل ته لار هواروي. د سړه رول شوي Ce-2507 دا ملکیت ښه پیژندل شوی. په اتموسفیر هوا کې د Fe د اکسایډونو او هایدروکسایډونو د جوړښت په اړه، لاندې تعاملات پدې کار کې د بې طرفه تعاملاتو په توګه تړل شوي دي:
د X-PEEM د اندازه کولو پر بنسټ، پورته تعامل په لاندې قضیو کې رامنځته شو. د Fe0 سره مطابقت لرونکی یو کوچنی اوږه د لاندې فلزي اوسپنې سره تړاو لري. د چاپیریال سره د فلزي Fe تعامل د Fe(OH)2 طبقې (مساوات (5)) د جوړولو لامل کیږي، کوم چې د Fe د L څنډې په XAS کې Fe2+ سیګنال زیاتوي. د هوا سره اوږدمهاله تماس به د Fe(OH)252,53 وروسته د Fe3O4 او/یا Fe2O3 اکسایډونو د جوړولو لامل شي. دوه ډوله مستحکم Fe، Fe3O4 او Fe2O3، کولی شي د Cr3+ بډایه محافظتي طبقې کې هم جوړ شي، چیرې چې Fe3O4 یو یونیفورم او همغږي جوړښت غوره کوي. د دواړو شتون د مخلوط اکسیډیشن حالتونو (XAS-1 سپیکٹرم) پایله لري. د XAS-2 سپیکٹرم په عمده توګه د Fe3O4 سره مطابقت لري. پداسې حال کې چې په څو موقعیتونو کې لیدل شوي XAS-3 سپیکٹرا γ-Fe2O3 ته بشپړ بدلون په ګوته کوي. څرنګه چې د ایکس وړانګې نه پوښل شوي د نفوذ ژوروالی تقریبا 50 nm لري، نو د لاندې طبقې څخه سیګنال د A چوکۍ د لوړ شدت پایله لري.
د XRD طیف ښیي چې د اکسایډ فلم کې د Fe برخه یو پرت لرونکی جوړښت لري، کوم چې د Cr آکسایډ طبقې سره یوځای شوی دی. د Cr2O317 د محلي غیر همجنسۍ له امله د زنګ وهلو د غیر فعال کیدو ځانګړتیا برعکس، پدې څیړنه کې د Cr2O3 د یونیفورم طبقې سره سره، پدې قضیه کې د زنګ وهلو ټیټ مقاومت لیدل شوی، په ځانګړي توګه د سړې رول شوي نمونو لپاره. لیدل شوی چلند د پورتنۍ طبقې (Fe) د کیمیاوي اکسیډیشن حالت د متفاوت په توګه درک کیدی شي چې د زنګ وهلو فعالیت اغیزه کوي. د پورتنۍ طبقې (Fe آکسایډ) او ښکته طبقو (Cr آکسایډ) 52,53 د ورته سټوچیومیټري له امله په جالی کې د فلزي یا اکسیجن ایونونو ورو لیږد د دوی ترمنځ د غوره تعامل (اډیشن) ​​لامل کیږي. دا، په بدل کې، د زنګ وهلو مقاومت ښه کوي. له همدې امله، دوامداره سټوچیومیټري، یعنی د Fe یو اکسیډیشن حالت، د ناڅاپي سټوچیومیټریک بدلونونو لپاره غوره دی. د تودوخې له پلوه خراب شوی SDSS یو ډیر یونیفورم سطح او یو ډیر محافظتي طبقه لري، کوم چې د زنګ وهلو غوره مقاومت چمتو کوي. په هرصورت، د سړې څپې لرونکي SDSS لپاره، د محافظتي طبقې لاندې د Fe3+ بډایه ټاپوګانو شتون د سطحې بشپړتیا له منځه وړي او د نږدې سبسټریټ د ګالوانیک زنګ لامل کیږي، کوم چې د EIS سپیکٹرا او د هغې د زنګ مقاومت کې د Rp (جدول 1) کمښت لامل کیږي. له همدې امله، د پلاستیکي خرابوالي له امله په محلي ډول ویشل شوي ټاپوګان چې په Fe3+ کې بډایه دي په عمده توګه د زنګ مقاومت فعالیت اغیزه کوي، کوم چې پدې کار کې یو پرمختګ دی. له همدې امله، دا څیړنه د مطالعې شوي SDSS نمونو د پلاستيکي خرابوالي له امله د زنګ مقاومت کمولو سپیکٹرومیکرګرافونه وړاندې کوي.
سربیره پردې، پداسې حال کې چې په دوه ګوني پړاو فولادو کې د نادره ځمکې الیاژ ښه فعالیت کوي، د دې اضافه شوي عنصر تعامل د انفرادي فولادو میټریکس سره د زنګ وهلو چلند له مخې د سپیکٹروسکوپي مایکروسکوپي مشاهدو پراساس ناڅرګند پاتې دی. د Ce سیګنال (د XAS M- څنډې په اوږدو کې) یوازې د سړې رولینګ پرمهال په څو پوستونو کې څرګندیږي، مګر د SDSS د ګرمې خرابوالي پرمهال ورک کیږي، چې د همجنسي الیاژ پرځای په فولادو میټریکس کې د Ce ځایی زیرمه په ګوته کوي. که څه هم د SDSS میخانیکي ملکیتونه ښه شوي ندي 6,7، د REE شتون د شمولیت اندازه کموي او فکر کیږي چې په اصلي ځای کې د پټینګ فشار راوړي 54.
په پایله کې، دا کار د نانو پیمانه اجزاو کیمیاوي مینځپانګې په اندازه کولو سره د سیریم سره تعدیل شوي 2507 SDSS د زنګ وهلو باندې د سطحې هیتروجنیت اغیز څرګندوي. موږ د دې پوښتنې ځواب ورکړ چې ولې سټینلیس سټیل حتی د محافظتي آکسایډ پرت سره پوښل کیږي حتی د K-means کلستر کولو په کارولو سره د مایکرو جوړښت، د سطحې ځانګړتیاو کیمیاوي حالت او سیګنال پروسس کولو په کمیتي مطالعه کولو سره. دا ثابته شوې چې Fe3+ بډایه ټاپوګان، په شمول د مخلوط Fe2+/Fe3+ جوړښت کې د دوی د اوکټاهیډرل او ټیټراهیډرل همغږي، د اکسایډ فلم ویجاړولو سرچینه او د سړې رول شوي SDSS د زنګ وهلو سرچینه ده. د Fe3+ لخوا تسلط لرونکي نانو ټاپوګان حتی د کافي سټوچیومیټریک Cr2O3 غیر فعال طبقې په شتون کې د ضعیف زنګ مقاومت لامل کیږي. د زنګ وهلو په اړه د نانو پیمانه کیمیاوي هیتروجنیت اغیزې ټاکلو کې د شوي میتودولوژیکي پرمختګونو سربیره، تمه کیږي چې اوسنی کار به د فولادو جوړولو پرمهال د سټینلیس سټیلونو د زنګ مقاومت ښه کولو لپاره د انجینرۍ پروسې هڅوي.
د دې مطالعې کې کارول شوي Ce-2507 SDSS انګوټ چمتو کولو لپاره، مخلوط اجزا، په شمول د Fe-Ce ماسټر الیاژ چې د خالص اوسپنې ټیوبونو سره مهر شوی، په 150 کیلو ګرامه منځني فریکونسۍ انډکشن فرنس کې ویل شوي ترڅو پړسیدلي فولاد تولید کړي او د کاسټینګ مولډونو کې واچول شي. اندازه شوي کیمیاوي ترکیبونه (wt٪) په ضمیمه جدول 2 کې لیست شوي دي. انګوټ لومړی په بلاکونو کې ګرم شوی. بیا فولاد د 60 دقیقو لپاره په 1050 ° C کې د جامد محلول لپاره انیل شوی و، او بیا په اوبو کې د خونې تودوخې ته مړ شو. مطالعه شوي نمونې د TEM او DOE په کارولو سره په تفصیل سره مطالعه شوې ترڅو د مرحلو، د غلو اندازه او مورفولوژي مطالعه کړي. د نمونو او تولید پروسې په اړه نور تفصيلي معلومات په نورو سرچینو کې موندل کیدی شي 6,7.
د سلنډر د محور سره د بلاک د خرابوالي لوري سره موازي د ګرم فشار لپاره سلنډر نمونې (φ10 ملي میتر × 15 ملي میتر) پروسس کړئ. د لوړ تودوخې کمپریشن د 0.01-10 s-1 په حد کې د 1000-1150 ° C په حد کې په مختلفو تودوخې کې د Gleeble-3800 حرارتي سمیلیټر په کارولو سره ترسره شو. د خرابوالي دمخه، نمونې د 2 دقیقو لپاره د 10 ° C s-1 په کچه په ټاکل شوي تودوخې کې تودوخه شوې ترڅو د تودوخې تدریجي له منځه یوسي. د تودوخې یووالي ترلاسه کولو وروسته، نمونې د 0.7 ریښتیني فشار ارزښت ته بدلې شوې. د خرابوالي وروسته، دا سمدلاسه د اوبو سره مینځل کیږي ترڅو خراب شوی جوړښت وساتي. بیا سخت شوي نمونې د کمپریشن لوري سره موازي پرې شوي. د دې ځانګړې مطالعې لپاره، موږ د نورو نمونو په پرتله د لوړ مشاهده شوي مایکرو هارډنس له امله په 1050 ° C، 10 s-1 کې د تودوخې له پلوه بدل شوی نمونه غوره کړه.
د Ce-2507 جامد محلول د ګڼې ګوڼې (80 × 10 × 17 mm3) نمونې په درې پړاوه غیر متزلزل دوه رول ډیفارمیشن ماشین LG-300 کې ازمول شوي، کوم چې د نورو ټولو ډیفارمیشن ټولګیو په مینځ کې غوره میخانیکي ملکیتونه چمتو کړي. د فشار کچه او ضخامت کمول په ترتیب سره د هرې لارې لپاره 0.2 m·s-1 او 5٪ وو.
د آټو لاب PGSTAT128N الیکټرو کیمیکل ورک سټیشن د SDSS اندازه کولو لپاره د الکترو کیمیکل ډول کارول شوی و وروسته له هغه چې سړه رولینګ 90٪ ضخامت کمولو (1.0 مساوي ریښتیني فشار) او ګرم فشار 0.7 ریښتیني فشار ته په 1050 oC او 10 s-1 کې ترسره شو. ورک سټیشن درې الیکټروډ حجره لري چې د حوالې الیکټروډ په توګه یو سنتر شوی کیلومیل الیکټروډ، د ګرافایټ کاونټر الیکټروډ، او د SDSS نمونه د کاري الیکټروډ په توګه ده. نمونې د 11.3 ملي میتر قطر سره په سلنډرونو کې پرې شوې وې، چې اړخونو ته یې د مسو تارونه سولډر شوي وو. بیا نمونه د ایپوکسی رال سره واچول شوه، د کاري الیکټروډ په توګه د 1 سانتي مترو 2 کاري خلاص ساحه پریښوده (د سلنډر نمونې ښکته سطحه). د ایپوکسی د درملنې پرمهال او د وروسته شګو کولو او پالش کولو پرمهال د درز څخه مخنیوي لپاره احتیاط وکاروئ. کاري سطح د 1 مایکرون ذرې اندازې سره د هیرې پالش کولو تعلیق سره لیپ او پالش کیږي، د ډیسټیل اوبو او ایتانول سره پاک شوی او په سړه هوا کې وچ شوی. د الیکټرو کیمیکل اندازه کولو دمخه، پالش شوي نمونې د څو ورځو لپاره هوا ته ښکاره شوې ترڅو طبیعي آکسایډ فلم جوړ کړي. د FeCl3 (6.0 wt.%) د اوبو محلول، چې د HCl سره pH = 1.0 ± 0.01 پورې ثبات لري، د سټینلیس سټیل 55 د زنګ وهلو ګړندي کولو لپاره کارول شوی، ځکه چې دا په تیریدونکي چاپیریال کې موندل کیږي چیرې چې کلورایډ ایونونه د قوي اکسیډیز کولو ځواک او ټیټ pH سره شتون لري لکه څنګه چې د ASTM لخوا مشخص شوي. وړاندیز شوي معیارونه G48 او A923 دي. نمونې د ازموینې محلول کې د 1 ساعت لپاره ډوب شوي مخکې لدې چې کوم اندازه واخیستل شي ترڅو سټیشنري حالت ته نږدې حالت ته ورسیږي. د جامد محلول، ګرم کار شوي او سړه رول شوي نمونو لپاره، د امپیډنس اندازه کولو فریکونسۍ حد 1 × 105 ~ 0.1 Hz و، او د خلاص سرکټ پوټینشن (OPS) 5 mV و، کوم چې په ترتیب سره 0.39، 0.33، او 0.25 VSCE و. د هرې نمونې هر الیکټرو کیمیکل ازموینه لږترلږه درې ځله د ورته شرایطو لاندې تکرار شوه ترڅو د معلوماتو بیا تولید ډاډمن شي.
د HE-SXRD اندازه کولو لپاره، د 1 × 1 × 1.5 mm3 مستطیل ډوپلیکس سټیل بلاکونه د CLS، کاناډا کې د لوړ انرژۍ بروک هاوس ویګلر لاین کې اندازه شوي ترڅو د فیز جوړښت اندازه کړي56. د معلوماتو راټولول د خونې په تودوخه کې د Debye-Scherrer جیومیټري یا ټرانسپورټ جیومیټري کې ترسره شوي. د LaB6 کالیبرنټ ته کیلیبریټ شوي ایکس رې طول موج 0.212561 Å دی، کوم چې د 58 keV سره مطابقت لري، کوم چې د Cu Kα (8 keV) څخه ډیر لوړ دی چې معمولا د لابراتوار ایکس رې سرچینې په توګه کارول کیږي. نمونه د کشف کونکي څخه د 740 ملي میتر په فاصله کې ځای په ځای شوې. د هرې نمونې د کشف حجم 0.2 × 0.3 × 1.5 mm3 دی، کوم چې د بیم اندازې او نمونې ضخامت لخوا ټاکل کیږي. د دې معلوماتو څخه هر یو د پرکین ایلمر ساحې کشف کونکي، فلیټ پینل ایکس رې کشف کونکي، 200 µm پکسلز، 40 × 40 cm2 په کارولو سره راټول شوي، د 0.3 ثانیو او 120 چوکاټونو د افشا کولو وخت په کارولو سره.
د دوه غوره شوي ماډل سیسټمونو X-PEEM اندازه کول د MAX IV لابراتوار (لونډ، سویډن) کې د بیم لاین MAXPEEM لاین د PEEM پای سټیشن کې ترسره شول. نمونې د الیکټرو کیمیکل اندازه کولو په څیر چمتو شوي. چمتو شوي نمونې د څو ورځو لپاره په هوا کې ساتل شوي او د سنکروټرون فوټونونو سره د شعاع کولو دمخه په الټرا های ویکیوم چیمبر کې ډیګاس شوي. د بیم انرژي ریزولوشن د N 1 s څخه تر 1\(\pi _g^ \ast\) پورې د جوش سیمې د ایون محصول سپیکٹرم اندازه کولو سره ترلاسه کیږي چې په N2 کې hv = 401 eV او د فوټون انرژي انحصار په E3/2.57 باندې دی. سپیکٹرل فټ د اندازه شوي انرژي حد څخه ΔE (سپیکٹرل لاین عرض) ~0.3 eV ورکړ. له همدې امله، د بیم لاین انرژي ریزولوشن د Fe 2p L2,3 څنډې، Cr 2p L2,3 څنډې، Ni 2p L2,3 څنډې، او Ce M4,5 څنډې لپاره د Si 1200-لاین mm−1 ګریټینګ سره د تعدیل شوي SX-700 مونوکرومیټر په کارولو سره E/∆E = 700 eV/0.3 eV > 2000 او فلکس ≈1012 ph/s اټکل شوی و. له همدې امله، د بیم لاین انرژي ریزولوشن د Fe 2p L2.3 څنډې، Cr 2p L2.3 څنډې، Ni 2p L2.3 څنډې، او Ce M4.5 څنډې لپاره د Si 1200-لاین mm−1 ګریټینګ سره د تعدیل شوي SX-700 مونوکرومیټر په کارولو سره E/∆E = 700 eV/0.3 eV > 2000 او فلکس ≈1012 ph/s اټکل شوی و. تاکیم اوبرازوم، энергетическое разрешение канала пучка было оценено как E/∆E = 700 эВ/0,3 эВ > 2000 и поток ≈101010 модифицированного монохроматора SX-700 с решеткой Si 1200 штрихов/мм для Fe кромка 2p L2,3 , кромка Cr 2p L2,3 , кромка , L4мка Ni 2p L2,3 په دې توګه، د بیم چینل د انرژۍ ریزولوشن د E/∆E = 700 eV/0.3 eV > 2000 او فلکس ≈1012 f/s په توګه اټکل شوی و چې د Fe edge 2p L2,3، Cr edge 2p L2.3، Ni edge 2p L2.3، او Ce edge M4.5 لپاره د 1200 لاینونو/mm Si ګریټینګ سره د تعدیل شوي SX-700 مونوکرومیټر په کارولو سره.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单色器和Si 1200 线mm−1 光栅用于Fe 2p L2,3 边缘、Cr 2p L2,3 边缘、Ni 2p L2,3 光栅用于因此 ， 光束线 能量 分辨率 为 为 为 δe = 700 EV/0.3 EV> 2000 和 ≈1012 PH/S 通辨率 PH/S 通过过单色器和 SI 1200 线 mm-1 光栅 于 Fe 2P 2P 2P L2.3 边缘、Cr 2p L2.3 边缘、Ni 2p L2.3 边缘、Ni 2p L2.3 边缘、Ni 2p L2.3 边缘、Ni 2p L2.3.په دې توګه، کله چې د تعدیل شوي SX-700 مونوکرومیټر او د 1200 لاین Si ګریټینګ کارول کیږي. 3، Cr edge 2p L2.3، Ni edge 2p L2.3 او Ce edge M4.5.د فوټون انرژي په 0.2 eV ګامونو کې پراخه کړئ. په هره انرژي کې، د PEEM انځورونه د TVIPS F-216 CMOS کشف کونکي په کارولو سره ثبت شوي چې د 2 x 2 بیننګ فایبر آپټیک اتصال سره د 20 µm لید ساحې کې 1024 × 1024 پکسلونه چمتو کوي. د عکسونو د افشا کولو وخت 0.2 ثانیې دی، چې په اوسط ډول 16 چوکاټونه دي. د فوټ الیکټرون عکس انرژي په داسې ډول غوره کیږي چې د اعظمي ثانوي الکترون سیګنال چمتو کړي. ټولې اندازه کول د خطي قطبي شوي فوټون بیم په نورمال پیښو کې ترسره کیږي. د اندازه کولو په اړه د نورو معلوماتو لپاره، پخوانۍ مطالعه وګورئ 58. د ټول الکترون حاصل (TEY) 59 کشف حالت او په X-PEEM کې د هغې غوښتنلیک مطالعې وروسته، د دې میتود د کشف ژوروالی د Cr سیګنال لپاره ~4–5 nm او د Fe سیګنال لپاره ~6 nm اټکل شوی. د Cr ژوروالی د اکسایډ فلم ضخامت (~4 nm) 60,61 ته ډیر نږدې دی پداسې حال کې چې د Fe ژوروالی د آکسایډ فلم ضخامت څخه لوی دی. د Fe L څنډې ته نږدې راټول شوی XAS د میټریکس څخه د اوسپنې اکسایډ XAS او FeO مخلوط دی. په لومړي حالت کې، د خارج شوي الکترونونو شدت د ټولو ممکنه ډولونو الکترونونو له امله دی چې TEY ته ونډه ورکوي. په هرصورت، د خالص اوسپنې سیګنال د الکترونونو لپاره لوړ حرکي انرژي ته اړتیا لري ترڅو د اکسایډ طبقې څخه تیر شي، سطحې ته ورسیږي، او د تحلیل کونکي لخوا راټول شي. پدې حالت کې، د Fe0 سیګنال په عمده توګه د LVV اوګر الکترونونو او د دوی لخوا خارج شوي ثانوي الکترونونو له امله دی. سربیره پردې، د دې الکترونونو لخوا مرسته شوی TEY شدت د الکترون د فرار لارې 49 په جریان کې تخریب کیږي چې د اوسپنې XAS نقشه کې د Fe0 طیفي لاسلیک نور هم کموي.
د معلوماتو کان کیندنې د معلوماتو کیوبونو (X-PEEM معلوماتو) سره یوځای کول په څو اړخیزه توګه د اړونده معلوماتو (کیمیاوي یا فزیکي ملکیتونو) استخراج لپاره یو مهم ګام دی. د K- معنی کلستر کول په پراخه کچه په ډیری برخو کې کارول کیږي، پشمول د ماشین لید، د عکس پروسس کول، غیر څارل شوي نمونې پیژندنه، مصنوعي استخبارات، او طبقه بندي تحلیل 24. د مثال په توګه، د K- معنی کلستر کول د هایپرسپیکٹرل عکس ډیټا کلستر کولو لپاره ښه پلي کیږي62. په اصل کې، د څو شیانو معلوماتو لپاره، د K- معنی الګوریتم کولی شي په اسانۍ سره د دوی د ځانګړتیاو (فوټون انرژي ځانګړتیاو) په اړه د معلوماتو له مخې ګروپ کړي. د K- معنی کلستر کول د K غیر اوورلیپینګ ګروپونو (کلسترونو) کې د معلوماتو ویشلو لپاره یو تکراري الګوریتم دی، چیرې چې هر پکسل د فولادو مایکروسټرکچرل جوړښت کې د کیمیاوي غیر همجنسیت د ځایي ویش پورې اړه لري. د K- معنی الګوریتم دوه مرحلې لري: لومړی ګام د K سینټرویډونه محاسبه کوي، او دوهم ګام هر ټکی د ګاونډیو سینټرویډونو سره کلستر ته ګماري. د یوې کلستر د جاذبې مرکز د هغه کلستر د معلوماتو نقطو (XAS سپیکٹرا) د ریاضي اوسط په توګه تعریف شوی. د یوکلیډین واټن په توګه د ګاونډیو سینټرویډونو تعریف کولو لپاره مختلف واټنونه شتون لري. د px، y (x او y په پکسلونو کې ریزولوشن دي) د ان پټ عکس لپاره، CK د کلستر د جاذبې مرکز دی؛ دا انځور بیا د K-means63 په کارولو سره په K کلسترونو کې ویشل کیدی شي (کلستر شوی). د K-means کلستر کولو الګوریتم وروستي ګامونه دا دي:
دوهم ګام. د اوسني سنټروایډ سره سم د ټولو پکسلونو د غړیتوب درجه محاسبه کړئ. د مثال په توګه، دا د مرکز او هر پکسل ترمنځ د اقلیدین واټن d څخه محاسبه کیږي:
دریم ګام: هر پکسل نږدې سنټرایډ ته وټاکئ. بیا د K سنټرایډ موقعیتونه په لاندې ډول بیا محاسبه کړئ:
څلورم ګام. پروسه (مساوات (۷) او (۸)) تکرار کړئ تر هغه چې سینټرویډونه سره یوځای شي. د وروستي کلستر کیفیت پایلې د لومړني سینټرویډونو غوره انتخاب سره خورا تړاو لري63. د فولادو عکسونو د PEEM ډیټا جوړښت لپاره، معمولا X (x × y × λ) د 3D صف ډیټا کیوب دی، پداسې حال کې چې x او y محورونه د ځایي معلوماتو (پکسل ریزولوشن) استازیتوب کوي او λ محور د فوټونونو د انرژي طیف حالت سره مطابقت لري. د K-means الګوریتم د X-PEEM ډیټا کې د علاقې وړ سیمو سپړلو لپاره کارول شوی و چې د دوی د طیفي ځانګړتیاو سره سم پکسلونه (کلسترونه یا فرعي بلاکونه) جلا کړي او د هر تحلیل کونکي (کلستر) لپاره غوره سینټرویډ (XAS طیفي منحنی) استخراج کړي. دا د ځایي ویش، محلي طیفي بدلونونو، اکسیډیشن چلند او کیمیاوي حالت مطالعه کولو لپاره کارول کیږي. د مثال په توګه، د K-means کلسترینګ الګوریتم د ګرم کار شوي او سړې رول شوي X-PEEM کې د Fe L-edge او Cr L-edge سیمو لپاره کارول شوی و. د K-کلسترونو (مایکرو ساختماني سیمو) مختلف شمیرې د غوره کلسترونو او سینټرویډونو موندلو لپاره ازمول شوي. کله چې ګراف ښکاره شي، پکسلونه سم کلستر سینټرویډونو ته بیا ټاکل کیږي. د هر رنګ ویش د کلستر مرکز سره مطابقت لري، د کیمیاوي یا فزیکي شیانو فضايي ترتیب ښیې. استخراج شوي سینټرویډونه د خالص سپیکٹرا خطي ترکیبونه دي.
هغه معلومات چې د دې مطالعې پایلې ملاتړ کوي د اړوند WC لیکوال څخه د مناسب غوښتنې په صورت کې شتون لري.
سیورین، ایچ. او سینډسټروم، آر. د ویلډ شوي ډوپلیکس سټینلیس سټیل د فریکچر سختۍ. سیورین، ایچ. او سینډسټروم، آر. د ویلډ شوي ډوپلیکس سټینلیس سټیل د فریکچر سختۍ. Sieurin, H. & Sandström, R. Вязкость разрушения сварной дуплексной нержавеющей стали. سیورین، ایچ. او سینډسټروم، آر. د ویلډ شوي ډوپلیکس سټینلیس سټیل د فریکچر سختۍ. 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. سیورین، ایچ. او سینډسټروم، آر. د ویلډ شوي ډوپلیکس سټینلیس سټیلونو د فریکچر سختۍ.پروژه. فرکټل. فر. ۷۳، ۳۷۷-۳۹۰ (۲۰۰۶).
اډمز، ایف وي، اولوبامبي، پی اے، پوټګیټر، جي ایچ او وان دیر میرو، جي. په ټاکل شویو عضوي اسیدونو او عضوي اسید/کلورایډ چاپیریالونو کې د ډوپلیکس سټینلیس سټیلونو د زنګ مقاومت. اډمز، ایف وي، اولوبامبي، پی اے، پوټګیټر، جي ایچ او وان دیر میرو، جي. په ټاکل شویو عضوي اسیدونو او عضوي اسید/کلورایډ چاپیریالونو کې د ډوپلیکس سټینلیس سټیلونو د زنګ مقاومت.اډمز، ایف ډبلیو، اولوبامبي، پی اے، پوټګیټر، جي. خ. او وان ډیر میرو، جي. د ځینو عضوي اسیدونو او عضوي اسیدونو/کلورایډونو سره په چاپیریال کې د ډوپلیکس سټینلیس سټیلونو د زنګ مقاومت. Adams, FV, Olubambi, PA, Potgieter, JH & Van Der Merwe, J. 双相不锈钢在选定有机酸和有机酸/氯化物环境腸酸和有机酸 Adams, FV, Olubambi, PA, Potgieter, JH & Van Der Merwe, J. 双相stainless steel在特定Organic酸和Organic酸/chlorinated چاپیریال د 耐而性性.اډمز، ایف ډبلیو، اولوبامبي، پی اے، پوټګیټر، جي. خ. او وان ډیر میرو، جي. د ځینو عضوي اسیدونو او عضوي اسیدونو/کلورایډونو سره په چاپیریال کې د ډوپلیکس سټینلیس سټیلونو د زنګ مقاومت.د زنګ ضد. د میتود ماده 57، 107-117 (2010).
باریلا ایس او نور د Fe-Al-Mn-C ډوپلیکس الیاژونو د زنګ وهلو او اکسیډیز کولو ځانګړتیاوې. مواد 12، 2572 (2019).
لیوکوف، ایل، شوریګین، ډي، ډوب، وي، کوسیریو، کې او بالیکوف، اې. د ګاز او تیلو تولید تجهیزاتو لپاره د سوپر ډوپلیکس فولادو نوی نسل. لیوکوف، ایل، شوریګین، ډي، ډوب، وي، کوسیریو، کې او بالیکوف، اې. د ګاز او تیلو تولید تجهیزاتو لپاره د سوپر ډوپلیکس فولادو نوی نسل.لیوکوف ایل.، شوریګین ډي.، ډوب وي.، کوسیریو کې.، بالیکوف اې. د تیلو او ګازو د تولید تجهیزاتو لپاره د سوپر ډوپلیکس فولادو نوی نسل.لیوکوف ایل.، شوریګین ډي.، ډوب وي.، کوسیریو کې.، بالیکوف اې. د ګاز او تیلو تولید تجهیزاتو لپاره د سوپر ډوپلیکس سټیلونو نوی نسل. د E3S ویبینار. 121، 04007 (2019).
کینګکلانګ، ایس او اوتایسانګسوک، وی. د ډوپلیکس سټینلیس سټیل درجې 2507 د ګرمې خرابوالي چلند څیړنه. میټال. کینګکلانګ، ایس او اوتایسانګسوک، وی. د ډوپلیکس سټینلیس سټیل درجې 2507 د ګرمې خرابوالي چلند څیړنه. میټال. Kingklang, S. & Uthaisangsuk, V. Исследование поведения горячей деформации дуплексной нержавеющей стали марки 2507. Metall. کینګکلانګ، ایس او اوتایسانګسوک، وی. د ۲۵۰۷ ډوله ډوپلیکس سټینلیس سټیل د ګرمو خرابوالي چلند مطالعه. فلزات. Kingklang, S. & Uthaisangsuk, V. 2507 级双相不锈钢的热变形行为研究. Kingklang, S. & Uthaisangsuk, V. 2507کینګکلانګ، ایس او یوتایسانسوک، وی. د ۲۵۰۷ ډوله ډوپلیکس سټینلیس سټیل د ګرمې خرابۍ چلند څیړنه. فلزات.الما ماسټر. ټرانس. الف ۴۸، ۹۵-۱۰۸ (۲۰۱۷).
ژو، ټي. او نور. د سیریم-تعدیل شوي سوپر-ډوپلیکس SAF 2507 سټینلیس سټیل مایکرو جوړښت او میخانیکي ملکیتونو باندې د کنټرول شوي سړې رولینګ اغیز. الما میټر. د ساینس پروژه. A 766، 138352 (2019).
ژو، ټي. او نور. د سیریم-تعدیل شوي سوپر-ډوپلیکس SAF 2507 سټینلیس سټیل د ګرمې-تبدیلی-حوصله شوي جوړښت او میخانیکي ملکیتونه. جي. الما میټر. د ذخیره کولو ټانک. ټیکنالوژي. 9، 8379-8390 (2020).
ژینګ، زی.، وانګ، ایس.، لونګ، جي.، وانګ، جي. او ژینګ، کی. د اسټینیټیک فولادو د لوړې تودوخې اکسیډیشن چلند باندې د نادره ځمکنیو عناصرو اغیز. ژینګ، زی.، وانګ، ایس.، لونګ، جي.، وانګ، جي. او ژینګ، کی. د اسټینیټیک فولادو د لوړې تودوخې اکسیډیشن چلند باندې د نادره ځمکې عناصرو اغیز.ژینګ زی.، وانګ ایس.، لونګ جي.، وانګ جي. او ژینګ کی. د لوړې تودوخې اکسیډیشن لاندې د اسټینیټیک فولادو په چلند باندې د نادره ځمکو عناصرو اغیزه. ژینګ، زی، وانګ، ایس، لونګ، جې، وانګ، جې او ژینګ، K. 稀土元素对奥氏体钢高温氧化行为的影响. ژینګ، زی، وانګ، ایس، لونګ، جې، وانګ، جي او ژینګ، کی.ژینګ زی.، وانګ ایس.، لونګ جي.، وانګ جي. او ژینګ کی. د لوړې تودوخې اکسیډیشن کې د اسټینیټیک فولادو په چلند باندې د نادره ځمکو عناصرو اغیزه.زنګ وهل. ساینس. ۱۶۴، ۱۰۸۳۵۹ (۲۰۲۰).