10 дешевых средств для стирки, которые помогут вашей одежде выглядеть лучше
May 22, 202310 электромобилей, которые изменили определение скорости и мощности
Oct 23, 202310 необычных хобби, которые стоит попробовать в 2023 году
Dec 19, 202311 дизайнерских брендов чемоданов, которые идеально подойдут для вашего самолета
Apr 27, 202313 простых инструментов, которые должен иметь на кухне каждый любитель пиццы
Dec 13, 2023Механические свойства и коррозионное поведение сварных изделий из дуплексной нержавеющей стали с использованием новых электродов
Том 12 научных отчетов, номер статьи: 22405 (2022) Цитировать эту статью
1395 Доступов
Подробности о метриках
Механические и коррозионные свойства сварных конструкций из дуплексной нержавеющей стали (DSS) имеют первостепенное значение во многих инженерных приложениях. В настоящем исследовании изучаются механические свойства и коррозионная целостность сварных деталей из дуплексной нержавеющей стали в среде, моделирующей 3,5% NaCl, с использованием специально разработанных новых электродов без добавления легирующих элементов в образцы флюса. Два разных типа флюсов с индексами основности 2,40 и 0,40 использовались для покрытия электродов E1 и E2 соответственно для сварки пластин DSS. Термическую стабильность приготовленного флюса оценивали с помощью термогравиметрического анализа. Химический состав методом оптико-эмиссионной спектроскопии, механические и коррозионные свойства сварных соединений оценивали по различным стандартам ASTM. Для определения фаз, присутствующих в сварных соединениях ДСС, использовали рентгеновскую дифракцию, а для микроструктурного исследования сварных деталей использовали сканирующий электронный электроник, оснащенный ЭДС. Предел прочности сварных соединений, выполненных электродом Э1, находился в пределах 715–732 МПа, электродом Э2 – 606–687 МПа. Твердость повышали увеличением сварочного тока с 90 до 110 А. Сварное соединение электродом Э1, покрытым основным флюсом, имеет лучшие механические свойства. Стальная конструкция в среде 3,5% NaCl обладает значительной устойчивостью к коррозионному воздействию. Это подтверждает качество сварных соединений, выполненных с помощью недавно разработанного электрода. Результаты обсуждаются на основании обеднения легирующими элементами, такими как Cr и Mo, наблюдаемого в сварных соединениях покрытыми электродами E1 и E2, а также выделения Cr2N в сварных соединениях, выполненных электродами E1 и E2.
Исторически сложилось так, что первое официальное упоминание дуплексных нержавеющих сталей (DSS) было сделано в 1927 году и ограничивалось некоторыми отливками и не использовалось в большинстве инженерных применений из-за высокого содержания углерода1. но содержание углерода впоследствии было снижено до 0,03% в качестве стандарта, и эти стали постепенно широко используются в нескольких областях2,3. DSS — это семейство сплавов, содержащее примерно равное количество феррита и аустенита. Было обнаружено, что ферритная фаза в DSS обеспечивает исключительную защиту от коррозионного растрескивания под напряжением (SCC), вызванного хлоридами, что является серьезной проблемой для аустенитных нержавеющих сталей (ASS) в двадцатом веке. Спрос на СПР, напротив, растет темпами до 20% в год в ряде машиностроительных и других отраслей4. Эту инновационную сталь, имеющую двухфазный состав аустенит-феррит, можно получить путем подбора соответствующих составов, физико-химического и термомеханического рафинирования. По сравнению с однофазной нержавеющей сталью, DSS имеют более высокий предел текучести и исключительную способность противостоять SCC5,6,7,8. В суровых условиях, содержащих кислоты, хлорангидриды, морскую воду и едкие химикаты, двухфазная структура придает этим сталям непревзойденную прочность, ударную вязкость и повышенную коррозионную стойкость9. Структуры DSS, особенно тип с низким содержанием никеля (бедный DSS), продемонстрировали многочисленные исключительные достижения по сравнению с железом с гранецентрированной кубической структурой (FCC) из-за ежегодных колебаний цен на сплавы никеля (Ni) на общем рынке10,11. Основная проблема структур ASS заключается в том, что они уязвимы к различным суровым условиям12. В результате различные машиностроительные отрасли и предприятия пытаются продвигать замену нержавеющих сталей с пониженным содержанием никеля (Ni), которые работают так же или даже лучше, чем традиционные ASS, имеющие подходящие характеристики свариваемости, для применения в промышленных областях, таких как производство теплообменников для морской воды. и химические контейнеры для использования в средах с высокими концентрациями хлоридов13.