د Nature.com لیدلو لپاره مننه.د براوزر نسخه چې تاسو یې کاروئ محدود CSS ملاتړ لري.د غوره تجربې لپاره، موږ وړاندیز کوو چې تاسو یو تازه شوی براوزر وکاروئ (یا په انټرنیټ اکسپلورر کې د مطابقت حالت غیر فعال کړئ).په ورته وخت کې، د دوامداره ملاتړ ډاډ ترلاسه کولو لپاره، موږ به سایټ پرته له سټایلونو او جاواسکریپټ وړاندې کړو.
په پراخه کچه کارول شوي سټینلیس سټیل او د هغې جوړ شوي نسخې په محیطي شرایطو کې د زنګ په وړاندې مقاومت لري ځکه چې د پاسیویشن پرت چې د کرومیم آکسایډ څخه جوړ دی.د فولادو ککړتیا او تخریب په دودیز ډول د دې پرتونو له تخریب سره تړاو لري، مګر په ندرت سره په مایکروسکوپیک کچه، د سطحې غیر همجنسي اصل پورې اړه لري.پدې کار کې ، د نانوسکل سطح کیمیاوي توپیر د سپیکٹروسکوپیک مایکروسکوپي او کیمومیتریک تحلیل لخوا کشف شوی په غیر متوقع ډول د سړې رول شوي سیریم ترمیم شوي سوپر ډوپلیکس سټینلیس سټیل 2507 (SDSS) د تودوخې خرابوالي چلند په جریان کې په تخریب او ککړتیا غالب کیږي.بل اړخ.که څه هم د ایکس رې فوټو الیکټرون مایکروسکوپي د طبیعي Cr2O3 طبقې نسبتا یونیفورم پوښښ ښودلی، سرد رول شوي SDSS د Fe/Cr آکسایډ پرت کې د Fe3+ بډایه نانو ټاپوګانو سیمه ایز توزیع له امله ضعیف پاسیویشن پایلې ښودلې.دا پوهه په اتومي کچه د سټینلیس سټیل زنګ په اړه ژوره پوهه وړاندې کوي او تمه کیږي چې د ورته لوړ الماس فلزاتو د زکام سره مبارزه کې مرسته وکړي.
د سټینلیس فولادو له ایجاد راهیسې ، د فیروکرومیم الیاژ د زنګون مقاومت کرومیم ته منسوب شوی ، کوم چې په ډیری چاپیریالونو کې د غیر فعال چلند ښودنه کوي قوي آکسایډ/اکسی هایدروکسایډ رامینځته کوي.د دودیز (austenitic او ferritic) سټینلیس سټیلونو په پرتله، سوپر ډوپلیکس سټینلیس سټیلونه (SDSS) د ښه زنګ مقاومت سره غوره میخانیکي ملکیتونه لري 1,2,3.د میخانیکي ځواک زیاتوالی د سپک او ډیر کمپیکٹ ډیزاینونو لپاره اجازه ورکوي.په مقابل کې، اقتصادي SDSS د خړوبولو او د کریوس د ککړتیا په وړاندې لوړ مقاومت لري، چې په پایله کې د اوږد خدمت ژوند او د ککړتیا کنټرول، کیمیاوي کانټینرونو، او د ساحل د تیلو او ګازو صنعت کې پراخه غوښتنلیکونه.په هرصورت، د تودوخې درملنې تودوخې محدوده سلسله او ضعیف جوړښت د دې پراخه عملي پلي کیدو مخه نیسي.له همدې امله، SDSS د پورته ملکیتونو د ښه کولو لپاره تعدیل شوی.د مثال په توګه، د Ce تعدیل او د N 6، 7، 8 لوړ اضافه کول په 2507 SDSS (Ce-2507) کې معرفي شوي.د 0.08 wt.% د نایاب ځمکې عنصر (Ce) مناسب غلظت د DSS په میخانیکي ملکیتونو ګټور اغیزه لري، ځکه چې دا د غلو دانو پاکول او د غلو د حد ځواک ښه کوي.د اغوستلو او د زنګ وهلو مقاومت، د تناسلي قوت او د حاصل قوت، او د ګرم کاري وړتیا هم ښه شوي 9.د نایتروجن لوی مقدار کولی شي د قیمتي نکل مینځپانګې ځای په ځای کړي ، SDSS ډیر لګښت لرونکی کوي 10.
په دې وروستیو کې، SDSS په مختلفو تودوخې (ټيټه تودوخه، سړه او ګرم) کې په پلاستيک ډول خراب شوي ترڅو غوره میخانیکي ځانګړتیاوې ترلاسه کړي 6,7,8.په هرصورت، د SDSS غوره مقاومت مقاومت په سطح کې د پتلي اکسایډ فلم شتون له امله دی، کوم چې د ډیری فکتورونو لخوا اغیزمن کیږي، لکه د مختلفو دانو حدود، ناغوښتل شوي باران او مختلف عکس العملونو سره د ډیری مرحلو شتون.د مختلفو اسټینیټیک او فیریټیک مرحلو داخلي غیر همجنسي مایکرو جوړښت خراب شوی 7.له همدې امله، د بریښنایی جوړښت په کچه د داسې فلمونو د مایکرو ډومین ملکیتونو مطالعه د SDSS سنګرونو د پوهیدو لپاره خورا مهم اهمیت لري او پیچلي تجربوي تخنیکونو ته اړتیا لري.تر دې دمه، د سطحې حساس میتودونه لکه د Auger electron spectroscopy11 او X-ray photoelectron spectroscopy12,13,14,15 او همدارنګه د سخت ایکس ray photoelectron photoelectron system توپیر کوي، مګر ډیری وختونه د ورته عنصر کیمیاوي حالتونه په نانوسکل کې په مختلف نقطو کې جلا کولو کې پاتې راغلي.ډیری وروستیو څیړنو د کرومیم سیمه ایز اکسیډریشن د 17 اسټینیټیک سټینلیس سټیلونو، 18 مارټینټیک سټینلیس سټیلونو، او SDSS 19، 20 د لیدل شوي زنګ چلند سره تړلی دی. په هرصورت، دا څیړنې په عمده توګه د Cr heterogeneity (د مثال په توګه، د Crsionidation cor3+ corsionistation) په اغیز باندې تمرکز کوي.د عناصرو د اکسیډیشن حالتونو کې د اړخ متضادیت د مختلف مرکباتو له امله رامینځته کیدی شي چې ورته اجزاو عناصر لري لکه د اوسپنې اکسایډونه.دا مرکبات په وراثت کې د تودو میکانیک ډول پروسس شوي کوچنۍ اندازې له یو بل سره نږدې نږدې دي، مګر په جوړښت او اکسیډیشن حالت کې توپیر لري 16,21.له همدې امله، د اکسایډ فلمونو ویجاړول ښکاره کول او بیا پیټ کول د مایکروسکوپیک په کچه د سطحې بې رحمۍ درک ته اړتیا لري.د دې اړتیاو سره سره، کمیتي ارزونه لکه د بعدي اکسیډیشن توپیر، په ځانګړې توګه د نانو/اتومیک پیمانه د اوسپنې، اوس هم نشتوالی دی او د زنګ مقاومت لپاره د دوی اهمیت نا معلوم دی.تر دې وروستیو پورې، د بیالبیلو عناصرو کیمیاوي حالت، لکه Fe او Ca، د فولادو په نمونو کې د نرم ایکس رې فوټو الیکټرون مایکروسکوپي (X-PEEM) په کارولو سره د نانوسکل سنکروټرون وړانګو تاسیساتو کې په کمیتي ډول تشریح شوي.د کیمیاوي پلوه حساس X-ray جذب سپیکٹروسکوپي (XAS) تخنیکونو سره یوځای، X-PEEM د لوړ ځایي او سپیکٹرل ریزولوشن سره د XAS اندازه کولو توان ورکوي، د عنصر جوړښت او د هغې کیمیاوي حالت په اړه کیمیاوي معلومات چمتو کوي د نانومیټر پیمانه 23 ته د ځایي ریزولوشن سره.د مایکروسکوپ لاندې د پیل کولو ساحې دا سپیکٹروسکوپیک مشاهده ځایی کیمیاوي تجربې اسانه کوي او کولی شي په ځایي توګه د Fe پرت کې مخکې نه کشف شوي کیمیاوي بدلونونه وښیې.
دا څیړنه په نانوسکل کې د کیمیاوي توپیرونو په موندلو کې د PEEM ګټې پراخوي او د Ce-2507 د ککړتیا چلند د پوهیدو لپاره د اټومي سطحې سطحې تحلیلي میتود وړاندې کوي.دا د K-means کلستر کیمومیتریک ډیټا 24 کاروي ترڅو د ښکیلو عناصرو نړیوال کیمیاوي ترکیب (متضادیت) نقشه کړي، د دوی کیمیاوي حالتونو سره چې په احصایوي نمایش کې وړاندې کیږي.د کرومیم آکسایډ فلم د ماتیدو له امله د زنګ وهلو دودیزې قضیې برعکس، اوسنی ضعیف جذب او ضعیف مقاومت د Fe/Cr اکسایډ پرت ته نږدې ځایی Fe3+ بډایه نانو ټاپوګانو ته منسوب شوی چې ممکن د محافظتي آکسایډونو پایله وي.د ماتیدو په ځای کې، یو فلم جوړیږي چې د زنګ لامل کیږي.
د خراب شوي SDSS 2507 د ککړتیا چلند لومړی د بریښنا کیمیکل اندازه کولو په کارولو سره ارزول شوی و.په انځر.شکل 1 د خونې په حرارت درجه کې د FeCl3 په تیزابي (pH = 1) کې د ټاکل شوي نمونو لپاره د Nyquist او Bode منحني ښیګڼې ښیي.ټاکل شوی الیکټرولایټ د قوي اکسیډیز کولو اجنټ په توګه عمل کوي ، د جذب فلم د ماتیدو تمایل مشخص کوي.که څه هم دا مواد د خونې د تودوخې د تودوخې له ثبات څخه نه دي تیر شوي، دې تحلیلونو د احتمالي ناکامۍ پیښو او د زنګ وروسته وروسته پروسو ته بصیرت چمتو کړی.مساوي سرکټ (Fig. 1d) د الیکټرو کیمیکل امپیډنس سپیکٹروسکوپي (EIS) سپیکٹرا د فټ کولو لپاره کارول شوی و، او د ورته فټینګ پایلې په جدول 1 کې ښودل شوي. نیمایي نیمه حلقې ښکاره شوې کله چې د حل درملنه شوي او ګرم کار شوي نمونې معاینه کوي، پداسې حال کې چې اړونده کمپریس شوي نیمه حلقې (Figb 1) سړې وې.په EIS طیف کې، د نیمه حلقې وړانګې د قطبي مقاومت (Rp) 25,26 په توګه ګڼل کیدی شي.په جدول 1 کې د حل شوي SDSS د حل Rp شاوخوا 135 kΩ cm-2 دی، په هرصورت، د ګرمو او سړه رول شوي SDSS لپاره موږ کولی شو په ترتیب سره د 34.7 او 2.1 kΩ cm-2 ډیر ټیټ ارزښتونه وګورو.دا د پام وړ کمښت په Rp کې د پلاستيکي تخریب زیانمنونکي اغیزې ته اشاره کوي په پاسیویشن او د زنګونو مقاومت، لکه څنګه چې په تیرو راپورونو 27، 28، 29، 30 کې ښودل شوي.
A Nyquist, b, c Bode impedance او د مرحلې ډیاګرامونه، او د d لپاره مساوي سرکټ ماډل، چیرې چې RS د الکترولیت مقاومت دی، Rp د قطبي کولو مقاومت دی، او QCPE د ثابت پړاو عنصر اکسایډ دی چې د غیر مثالی ظرفیت (n) ماډل کولو لپاره کارول کیږي.د EIS اندازه کول د بې بارولو احتمال کې ترسره شوي.
د لومړي ترتیب ثابتونکي په بوډ ډیاګرام کې ښودل شوي او د لوړې فریکونسۍ پلیټیو د الیکټرولایټ مقاومت RS26 استازیتوب کوي.لکه څنګه چې فریکونسۍ کمیږي، خنډ زیاتیږي او د منفي پړاو زاویه موندل کیږي، چې د ظرفیت حاکمیت په ګوته کوي.د پړاو زاویه وده کوي، خپل اعظمي ارزښت په نسبتا پراخه فریکونسۍ کې ساتي، او بیا کمیږي (انځور 1c).په هرصورت، په ټولو دریو قضیو کې دا اعظمي ارزښت لاهم د 90 ° څخه کم دی، د capacitive dispersion له امله غیر مثالی capacitive چلند په ګوته کوي.په دې توګه، د QCPE ثابت مرحلې عنصر (CPE) د سطحې د بې ثباتۍ یا غیر همغږي څخه اخیستل شوي د بین المللي ظرفیت ویش استازیتوب کولو لپاره کارول کیږي، په ځانګړې توګه د اټومي پیمانه، فرکټل جیومیټري، الکترود پورسیت، غیر یونیفورم پوټینشن، او د سطحي انحصار اوسني ویش له مخې.الکترود هندسی ۳۱،۳۲.د CPE خنډ:
چیرته چې j خیالي شمیره ده او ω زاویه فریکونسۍ ده.QCPE د فریکونسۍ خپلواک مستقل تناسب دی چې د الکترولیټ فعال خلاصې ساحې سره متناسب دی.n یو بې ابعادي بریښنا شمیره ده چې د کاپسیټر د مثالی ظرفیت چلند څخه انحراف بیانوي ، د بیلګې په توګه n نږدې 1 ته ، نږدې CPE خالص ظرفیت ته دی ، او که n صفر ته نږدې وي نو مقاومت دی.د n یو کوچنی انحراف، 1 ته نږدې، د قطبي کولو ازموینې وروسته د سطح غیر مثالی ظرفیت چلند په ګوته کوي.د سرد رول شوي SDSS QCPE د ورته محصولاتو په پرتله خورا لوړ دی ، پدې معنی چې د سطح کیفیت لږ یونیفورم دی.
د سټینلیس سټیلونو د ډیری سنکنرن مقاومت ملکیتونو سره مطابقت لري ، د SDSS نسبتا لوړ Cr مینځپانګه عموما په سطح کې د غیر فعال محافظتي آکسایډ فلم شتون له امله د SDSS غوره سنکنرن مقاومت پایله کوي 17.دا غیر فعال فلم معمولا په Cr3+ اکسایدونو او/یا هایدروکسایډونو کې بډای دی، په عمده توګه د Fe2+، Fe3+ اکسایدونو او/یا (اکسی) هایدروکسایډ 33 سره یوځای کوي.سره له دې چې د سطحې یوشانوالی، د اکساید پرت، او په سطحه کې هیڅ ښکاره فریکچر شتون نلري، لکه څنګه چې د مایکروسکوپیک انځورونو لخوا ټاکل کیږي، 6,7 د ګرمو او سړه رول شوي SDSS د ککړتیا چلند توپیر لري او له همدې امله د فولادو مایکرو جوړښت او ساختماني ځانګړتیا ژورې مطالعې ته اړتیا لري.
د فاسد شوي سټینلیس سټیل مایکرو جوړښت د داخلي او سنکروټرون لوړ انرژي ایکس ریزونو په کارولو سره په کمیتي ډول تحقیق شوی (اضافی ارقام 1, 2).یو مفصل تحلیل په ضمیمه معلوماتو کې چمتو شوی.که څه هم دا ډیری د اصلي مرحلې ډول سره مطابقت لري، توپیر د پړاوونو د حجم په برخو کې موندل شوی، کوم چې په ضمیمه جدول 1 کې لیست شوي دي. توپیر کیدای شي په سطح کې د متفاوت پړاو برخې او د حجم برخې (XRD) له امله وي چې د مختلف انرژی سرچینو سره د X-ray د توپیر په کارولو سره د کشف مختلف ژوروالی سره تړاو لري.په سړه رول شوي نمونو کې د آسټینایټ نسبتا لوړ تناسب، چې د لابراتوار سرچینې څخه د XRD لخوا ټاکل شوی، ښه جذب او وروسته د ښه سنکنرن مقاومت 35 په ګوته کوي، پداسې حال کې چې ډیرې دقیقې او احصایوي پایلې د پړاو تناسب کې مخالف رجحان څرګندوي.برسېره پر دې، د فولادو د ککړتیا مقاومت هم د غلو د تصفیې درجې پورې اړه لري، د غلو د اندازې کمښت، د مایکروډیفارمیشنونو زیاتوالی او د بې ځایه کیدو کثافت چې د ترمو میخانیکي درملنې په جریان کې پیښیږي 36,37,38.د ګرم کار شوي نمونې ډیر دانه لرونکي طبیعت څرګندوي، د مایکرون اندازې دانې په ګوته کوي، پداسې حال کې چې په سړه رول شوي نمونو کې لیدل شوي نرمې حلقې (اضافی شکل. 3) ​​په تیرو کارونو کې د نانوسکل لپاره د پام وړ د غلو اصالحات په ګوته کوي، کوم چې باید د فلم جذبولو کې مرسته وکړي.د اوریدو مقاومت رامینځته کول او زیاتوالی.د لوړ تخریب کثافت معمولا د ټیټ مقاومت سره تړاو لري، کوم چې د الکترو کیمیکل اندازه کولو سره ښه موافق دی.
د لومړني عناصرو مایکرو ډومینونو کیمیاوي حالتونو کې بدلونونه په سیستماتیک ډول د X-PEEM په کارولو سره مطالعه شوي.د الیاژ عناصرو د کثرت سره سره، Cr، Fe، Ni، او Ce39 دلته غوره شوي ځکه چې Cr د پاسیویشن فلم د جوړولو لپاره کلیدي عنصر دی، Fe په فولاد کې اصلي عنصر دی، او Ni د فیرایټ-آستینیتیک پړاو جوړښت او د Ce تعدیل کولو موخه د پاسیویشن وده او توازن کوي.د سنکروټرون وړانګو د انرژی په تنظیم کولو سره، RAS د سطحې څخه لیپت شوی و د Cr (edge ​​L2.3)، Fe (edge ​​L2.3)، Ni (edge ​​L2.3) او Ce (edge ​​M4.5).ګرم جوړونکی او سړه رولینګ Ce-2507 SDSS.د مناسبو معلوماتو تحلیل د خپرو شویو معلوماتو سره د انرژی کیلیبریشن په یوځای کولو سره ترسره شوی (د مثال په توګه XAS 40, 41 په Fe L2، 3 څنډو).
په انځر.شکل 2 د X-PEEM عکسونه ښیي چې په انفرادي توګه په نښه شوي ځایونو کې د ګرم کار شوي (2a) او سرد رول شوي (2d) Ce-2507 SDSS او د Cr او Fe L2,3 اړوند XAS کنډونه ښیي.د XAS L2,3 څنډه د 2p3/2 (L3 edge) او 2p1/2 (L2 څنډه) په سطحه کې د الکترون فوتو اکسیټیشن څخه وروسته غیر منظم 3d حالتونه څیړي.د Cr د والینس حالت په اړه معلومات د XAS څخه په L2,3 څنډه کې په انځور 2b، e کې ترلاسه شوي.د قاضیانو سره پرتله کول.42,43 ښودلې چې څلور څوکې د L3 څنډې ته نږدې لیدل شوي، د A (578.3 eV)، B (579.5 eV)، C (580.4 eV) او D (582.2 eV) په نومونو، د octahedral Cr3+ منعکس کوي، د Cr2O3 ion سره مطابقت لري.تجربوي سپیکٹرا د ب او e په پینلونو کې ښودل شوي نظري محاسبې سره موافق دي چې د 2.0 eV44 کریسټال ساحې په کارولو سره د Cr L2.3 انٹرفیس کې د کریسټال ساحې ډیری محاسبې څخه ترلاسه شوي.د ګرم کار شوي او سړې رول شوي SDSS دواړه سطحې د Cr2O3 نسبتا یونیفورم پرت سره پوښل شوي.
د تودوخې خراب شوي SDSS د X-PEEM حرارتي عکس چې د b Cr L2.3 څنډې او c Fe L2.3 څنډې سره مطابقت لري ، d د X-PEEM تودوخې عکس د سړې رول شوي SDSS سره مطابقت لري چې د e Cr L2.3 څنډې او f Fe L2.3 څنډه اړخ (f).د XAS سپیکٹرا په مختلف ځایي موقعیتونو کې پلیټ شوي چې په تودوخې عکسونو کې نښه شوي (a, d)، په (b) او (e) کې د نارنجي نقطې کرښې د 2.0 eV کریسټال فیلډ ارزښت سره د Cr3+ نقل شوي XAS سپیکٹرا استازیتوب کوي.د X-PEEM انځورونو لپاره، د عکس لوستلو وړتیا ښه کولو لپاره د حرارتي پیلټ څخه کار واخلئ، چیرې چې رنګونه له نیلي څخه تر سور پورې د ایکس رے جذب شدت سره متناسب وي (له ټیټ څخه تر لوړ پورې).
د دې فلزاتو عناصرو کیمیاوي چاپیریال ته په پام سره، د دواړو نمونو لپاره د Ni او Ce alloying عناصرو اضافه کولو کیمیاوي حالت په خپل ځای پاتې دی.اضافي نقشه.5-9 شکلونه د X-PEEM عکسونه او ورته XAS سپیکٹرا د Ni او Ce لپاره په مختلفو ځایونو کې د ګرم کار شوي او سړه رول شوي نمونو په سطحه ښیې.Ni XAS د تودوخې او سړه رول شوي نمونو په ټوله اندازه شوي سطح باندې د Ni2+ اکسیډیشن حالتونه ښیې (اضافي بحث).دا باید په پام کې ونیول شي چې د ګرم کار شوي نمونو په قضیه کې، د Ce XAS سیګنال نه و لیدل شوی، پداسې حال کې چې د سړه رول شوي نمونو په صورت کې، د Ce3+ سپیکٹرم لیدل شوی.په یخ-رول شوي نمونو کې د Ce ځایونو مشاهده ښودلې چې Ce په عمده ډول د اورښتونو په شکل کې څرګندیږي.
په حرارتي ډول خراب شوي SDSS کې، د Fe L2,3 په څنډه کې په XAS کې هیڅ سیمه ایز ساختماني بدلون ندی لیدل شوی (انځور 2c).په هرصورت، د Fe میټریکس مایکرو سیمه ایز خپل کیمیاوي حالت د سړه رول شوي SDSS په اوو تصادفي ټاکل شویو ټکو کې بدلوي، لکه څنګه چې په انځور 2f کې ښودل شوي.برسېره پردې، په انځور 2f کې په ټاکل شویو ځایونو کې د Fe حالت کې د بدلون په اړه دقیق نظر ترلاسه کولو لپاره، د محلي سطحې مطالعات ترسره شوي (انځور 3 او ضمیمه انځور. 10) په کوم کې چې کوچنۍ حلقې سیمې غوره شوي.د α-Fe2O3 سیسټمونو د Fe L2,3 څنډه د XAS سپیکٹرا او Fe2+ اوکټایډرل آکسایډونه د 1.0 (Fe2+) او 1.0 (Fe3+) 44 کریسټال ساحو په کارولو سره د څو کرسټال ساحې محاسبې لخوا ماډل شوي. موږ یادونه کوو چې α-Fe2O3 او γ-Fe2O3 مختلف محلي همغږي لري45,46، Fe3O4 د Fe2+ او Fe3+,47، او FeO45 دواړه د دوه اړخیز Fe2+ اکساید (3d6) په توګه ترکیب لري. موږ یادونه کوو چې α-Fe2O3 او γ-Fe2O3 مختلف سیمه ایز همغږي لري 45,46، Fe3O4 د Fe2+ او Fe3+,47، او FeO45 دواړه د دوه اړخیز Fe2+ اکساید (3d6) په توګه ترکیب لري.په یاد ولرئ چې α-Fe2O3 او γ-Fe2O3 مختلف سیمه ایز همغږي لري45,46، Fe3O4 دواړه Fe2+ او Fe3+,47 او FeO45 په رسمی ډول دوه اړخیز اکساید Fe2+ (3d6) سره یوځای کوي.په یاد ولرئ چې α-Fe2O3 او γ-Fe2O3 مختلف سیمه ایز همغږي لري45,46، Fe3O4 د Fe2+ او Fe3+,47 ترکیب لري او FeO45 د رسمي دوه اړخیز Fe2+ اکساید (3d6) په توګه کار کوي.په α-Fe2O3 کې ټول Fe3+ آیونونه یوازې Oh پوستونه لري، په داسې حال کې چې γ-Fe2O3 معمولا د Fe3+ t2g [Fe3+5/3V1/3] د مثال په پوستونو کې د خالي ځایونو سره د O4 سپنیل لخوا نمایش کیږي.له همدې امله، په γ-Fe2O3 کې Fe3+ آئنونه د Td او Oh دواړه موقعیتونه لري.لکه څنګه چې په مخکینۍ مقاله کې یادونه وشوه، که څه هم د دواړو د شدت تناسب 45 توپیر لري، د دوی د شدت نسبت eg/t2g ≈1 دی، پداسې حال کې چې په دې حالت کې د لیدل شوي شدت نسبت eg/t2g شاوخوا 1 دی. دا احتمال ردوي چې په اوسني حالت کې یوازې Fe3+ شتون لري.د Fe3O4 قضیې په پام کې نیولو سره د Fe2+ او Fe3+ دواړو سره، لومړی ځانګړتیا، چې د Fe لپاره کمزوری (قوی) L3 څنډه پیژندل کیږي، د غیر اشغال شوي t2g حالتونو کوچنۍ (لوی) شمیره په ګوته کوي.دا په Fe2+ (Fe3+) باندې تطبیق کیږي، کوم چې ښیي چې د زیاتوالي لومړۍ ځانګړتیا د Fe2+47 منځپانګې زیاتوالی په ګوته کوي.دا پایلې ښیي چې د Fe2+ او γ-Fe2O3، α-Fe2O3 او/یا Fe3O4 ګډ موجودیت د مرکبونو په سړه رول شوي سطح باندې تسلط لري.
د XAS سپیکٹرا (a, c) او (b, d) پراخ شوي فوټو الیکټرون تودوخې عکس العملونه د Fe L2,3 څنډې څخه تیریږي په مختلفو ځایونو کې د 2 او E په انځر کې په ټاکل شوي سیمو کې.2d.
ترلاسه شوي تجربې ډاټا (انځور 4a او ضمیمه انځور. 11) د خالص مرکبونو 40، 41، 48 لپاره ډیزاین شوي او پرتله شوي. درې مختلف ډوله تجربه شوي Fe L-edge XAS سپیکٹرا (XAS- 1, XAS-2 او XAS-3: انځور 4a).په ځانګړې توګه، سپیکٹرم 2-a (د XAS-1 په نوم پیژندل شوی) په انځور 3b کې او ورپسې د سپیکٹرم 2-b (د XAS-2 لیبل شوی) په ټوله کشف ساحه کې لیدل شوي، پداسې حال کې چې د E-3 په څیر سپیکٹرا په 3d کې لیدل شوي (د XAS-3 لیبل شوی) په ځانګړو ځایونو کې لیدل شوي.د یوې قاعدې په توګه، د مطالعې لاندې نمونې کې د موجوده والینس حالتونو پیژندلو لپاره څلور پیرامیټرونه کارول شوي: (1) طیفیک ځانګړتیاوې L3 او L2، (2) د L3 او L2 ځانګړتیاو انرژي موقعیت، (3) د انرژي توپیر L3-L2., ( 4) L2/L3 د شدت تناسب.د بصری کتنو (انځور 4a) له مخې، د Fe درې برخې، لکه Fe0، Fe2+، او Fe3+، د مطالعې لاندې د SDSS په سطح کې شتون لري.محاسبه شوي شدت تناسب L2/L3 هم د ټولو دریو برخو شتون په ګوته کوي.
د Fe سمول شوي XAS سپیکٹرا د درې مختلف تجربوي ډیټا سره مشاهده شوي (د XAS-1، XAS-2 او XAS-3 جامد کرښې په 2 او 3 کې د 2-a، 2-b او E-3 ​​سره مطابقت لري) پرتله کول، Octahedrons Fe2+، Fe3+ د کریسټال ساحې ارزښتونو سره، د V e5 سره د V e5 په درناوي اندازه شوي ډاټا (د 110 سره. XAS-1، XAS-2، XAS-3) او ورته مطلوب LCF ډیټا (سخت تور کرښه)، او همدارنګه د XAS-3 سپیکٹرا په بڼه د Fe3O4 (د Fe مخلوط حالت) او Fe2O3 (خالص Fe3+) معیارونو سره.
د اوسپنې اکسایډ ترکیب مقدار کولو لپاره د دریو معیارونو 40, 41, 48 یو خطي ترکیب فټ (LCF) کارول شوی و.LCF د درې غوره شوي Fe L-edge XAS سپیکٹرا لپاره پلي شوی و چې ترټولو لوی توپیر ښیې، لکه XAS-1، XAS-2 او XAS-3، لکه څنګه چې په انځور 4b-d کې ښودل شوي.د LCF فټینګ لپاره، 10٪ Fe0 په ټولو قضیو کې په پام کې نیول شوي د دې حقیقت له امله چې موږ په ټولو معلوماتو کې یو کوچنی څنډه لیدلې، او همدارنګه د دې حقیقت له امله چې فلزي اوسپنه د فولاد اصلي برخه ده. په حقیقت کې، د Fe (~ 6 nm) 49 لپاره د X-PEEM د آزموینې ژوروالی د اټکل شوي اکسیډیشن پرت ضخامت (لږ څه> 4 nm) څخه لوی دی ، د پاسیویشن پرت لاندې د اوسپنې میټریکس (Fe0) څخه 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 پرت ضخامت (لږ څه> 4 nm) څخه لوی دی ، د پاسیویشن پرت لاندې د اوسپنې میټریکس (Fe0) څخه سیګنال کشف کولو ته اجازه ورکوي. Действительно, пробная глубина X-PEEM для Fe (~ 6 нм)49 больше, чем предполагаемая толщина слоя окисления (немного > 4 немного окисления) ь сигнал от железной матрицы (Fe0) под пассивирующим слоем. په حقیقت کې، د Fe (~ 6 nm) 49 لپاره د تحقیقاتو X-PEEM ژوروالی د اکسیډیشن پرت له فرض شوي ضخامت څخه ډیر دی (لږ څه> 4 nm)، کوم چې دا ممکنه کوي چې د اوسپنې میټریکس (Fe0) څخه د پاسیویشن پرت لاندې سیګنال کشف کړي.事实上，X-PEEM 对Fe（~6 nm）49方的铁基体（Fe0）信号.事实上， X-PEEM 对 Fe （~ 6 nm） 49 的 检测 深度 大于 的 氧化层 厚度略 略> 4 nm） 慥对对調己对集层 下方 铁基体 （fe0） 的。 信号 信号 信号 信号 信号 信号 信号 信号Фактически, глубина обнаружения Fe (~ 6 нм) 49 с помощью X-PEEM больше, чем предполагаемая толщина оксидного (~ 6 нм) , яет обнаруживать сигнал от железной матрицы (Fe0) ниже пассивирующего слоя. په حقیقت کې، د X-PEEM لخوا د Fe (~6 nm) 49 کشف کولو ژوروالی د اکسایډ پرت (لږ څه> 4 nm) له اټکل شوي ضخامت څخه ډیر دی ، کوم چې د اوسپنې میټریکس (Fe0) څخه د پاسیویشن پرت لاندې سیګنال کشف کولو ته اجازه ورکوي. .د Fe2+ او Fe3+ مختلف ترکیبونه د مشاهده شوي تجربوي معلوماتو لپاره د غوره ممکنه حل موندلو لپاره ترسره شوي.په انځر.4b د Fe2+ او Fe3+ د ترکیب لپاره د XAS-1 سپیکٹرم ښیي، چیرته چې د Fe2+ او Fe3+ تناسب شاوخوا 45٪ سره ورته وو، چې د Fe مخلوط اکسیډیشن حالتونه په ګوته کوي.پداسې حال کې چې د XAS-2 سپیکٹرم لپاره، د Fe2+ او Fe3+ سلنه په ترتیب سره ~30% او 60% کیږي.Fe2+ ​​د Fe3+ څخه کم دی.د Fe2+ نسبت Fe3 ته، د 1:2 سره مساوي، پدې معنی چې Fe3O4 د Fe ions ترمنځ په ورته تناسب کې رامینځته کیدی شي.برسېره پردې، د XAS-3 سپیکٹرم لپاره، د Fe2+ او Fe3+ سلنه ~ 10٪ او 80٪ کیږي، کوم چې د Fe3+ ته د Fe2+ لوړ تبادله په ګوته کوي.لکه څنګه چې پورته یادونه وشوه، Fe3+ کیدای شي د α-Fe2O3، γ-Fe2O3 یا Fe3O4 څخه راشي.د Fe3+ د خورا احتمالي سرچینې د پوهیدو لپاره، د XAS-3 سپیکٹرم په 4e شکل کې د مختلف Fe3+ معیارونو سره پلټ شوی و، چې د B چوکۍ په پام کې نیولو سره د دواړو معیارونو سره ورته والی ښیې.په هرصورت، د اوږو د چوټیو شدت (A: له Fe2+ څخه) او د B/A شدت تناسب دا په ګوته کوي چې د XAS-3 طیف نږدې دی، مګر د γ-Fe2O3 طیف سره سمون نه لري.د بلک γ-Fe2O3 په پرتله، د A SDSS د Fe 2p XAS چوکۍ یو څه لوړ شدت لري (انځور 4e)، کوم چې د Fe2+ لوړ شدت په ګوته کوي.که څه هم د XAS-3 طیف د γ-Fe2O3 سره ورته دی، چیرته چې Fe3+ په Oh او Td پوستونو کې شتون لري، د مختلف والینس حالتونو پیژندل او یوازې د L2,3 څنډې یا L2/L3 شدت تناسب سره همغږي یوه ستونزه پاتې ده.د روانو بحثونو موضوع د مختلفو فکتورونو د پیچلتیا له امله چې په وروستي سپیکٹرم اغیزه کوي41.
د پورته بیان شوي د ګټو ټاکل شوي سیمو کیمیاوي حالت کې د تمثیل توپیرونو سربیره، د Cr او Fe کلیدي عناصرو نړیوال کیمیاوي توپیر هم د K-means کلستر کولو میتود په کارولو سره د نمونې په سطحه ترلاسه شوي ټول XAS سپیکٹرا طبقه بندي کولو سره ارزول شوي..د څنډې پروفایلونه Cr L د دوه غوره کلسترونو رامینځته کولو لپاره ترتیب شوي چې په ځایي ډول توزیع شوي په ګرم کار شوي او سړه رول شوي نمونې په انځر کې ښودل شوي.5. دا روښانه ده چې هیڅ سیمه ایز ساختماني بدلونونه د ورته په توګه نه لیدل کیږي، ځکه چې د XAS Cr سپیکٹرا دوه سینټروایډونه د پرتلې وړ دي.د دوو کلسترونو دا طیف شکلونه تقریبا د Cr2O342 سره ورته دي، پدې معنی چې د Cr2O3 پرتونه په SDSS کې نسبتا مساوي واټن لري.
Cr L K - د څنډې سیمې کلسترونه معنی لري، او b د اړونده XAS سنټروایډونه دي.د K-means X-PEEM پایلې د کولډ رول شوي SDSS پرتله کول: c Cr L2.3 د K- معنی کلسترونو څنډه سیمه او د ورته XAS سینټروایډونو.
د ډیر پیچلي FeL څنډې نقشې روښانه کولو لپاره، څلور او پنځه غوره شوي کلسترونه او د دوی اړوند سینټروډونه (سپیکٹرل پروفایلونه) په ترتیب سره د ګرم کار شوي او سړه رول شوي نمونو لپاره کارول شوي.له همدې امله، د Fe2+ او Fe3+ سلنه (%) د LCF په فټ کولو سره ترلاسه کیدی شي چې په 4 شکل کې ښودل شوي.د Pseudoelectrode احتمالي Epseudo د Fe0 د فعالیت په توګه د سطحي اکسایډ فلم د مایکرو کیمیکل غیر هوموجنیت څرګندولو لپاره کارول شوی و.Epseudo د اختلاطاتو د قاعدې له مخې اټکل کیږي،
چیرې چې \(\rm{E}_{\rm{Fe}/\rm{Fe}^{2 + (3 + )}}\) مساوي \(\rm{Fe} + 2e^ – \ ته \rm { Fe}^{2 + (3 + )}\، په ترتیب سره 0.440 او 0.036 V.هغه سیمې چې ټیټ ظرفیت لري د Fe3+ مرکب لوړ مینځپانګه لري.په حرارتي ډول خراب شوي نمونو کې احتمالي توزیع یو پرت لرونکی کرکټر لري چې د 0.119 V په اعظمي بدلون سره (انځور 6a، b).دا احتمالي ویش د سطحې توپوګرافي سره نږدې تړاو لري (انځور 6a).د لامینار په داخلي برخه کې کوم بل موقعیت پورې تړلی بدلونونه ندي لیدل شوي (انځور 6b).برعکس، په سړه-رول شوي SDSS کې د Fe2+ او Fe3+ مختلف محتوياتو سره د متفاوت آکسایډونو د نښلولو لپاره، یو څوک کولی شي د غیر یونیفورم ماهیت د pseudopotential (انځور 6c، d) وګوري.Fe3+ اکسایډونه او/یا (اکسی) هایدروکسایډونه په فولاد کې د زنګ اصلي اجزا دي او اکسیجن او اوبو ته د لاسرسي وړ دي 50.په دې حالت کې، په Fe3+ کې بډایه ټاپوګان په سیمه ایزه توګه ویشل شوي او د ککړ شویو سیمو په توګه ګڼل کیدی شي.په عین حال کې، په احتمالي ساحه کې تدریجي، د بالقوه مطلق ارزښت پر ځای، د فعال سنکنرن سایټونو ځایی کولو لپاره د شاخص په توګه کارول کیدی شي.د سړه رول شوي SDSS په سطحه د Fe2+ او Fe3+ دا نا مساوي ویش کولی شي محلي کیمیا بدل کړي او د اکسایډ فلم ماتولو او د زنګونو تعاملاتو کې د سطحې ډیر عملي ساحه چمتو کړي، په دې توګه د لاندې فلزي میټرکس دوامداره زنګ وهلو ته اجازه ورکوي، چې په پایله کې د داخلي زنگ سبب کیږي.د ملکیتونو توپیر او د غیر فعال پرت محافظتي ملکیتونو کې کمښت.
د K- معنی کلسترونه او اړونده XAS سنټروډونه په Fe L2.3 څنډه کې د تودوخې خراب شوي X-PEEM ac او df د کولډ رول شوي SDSS په سیمه کې.a، d K- د X-PEEM انځورونو باندې پوښل شوي کلستر پلاټونه.محاسبه شوی د pseudoelectrode پوټینشن (Epseudo) د K-means کلستر پلاټ سره ذکر شوی.د X-PEEM عکس روښانتیا لکه په 2 شکل کې رنګ د ایکس رے جذب شدت سره متناسب دی.
په نسبي ډول یونیفورم Cr مګر د Fe مختلف کیمیاوي حالت په ګرم کار شوي او سړه رول شوي Ce-2507 کې د مختلف آکسایډ فلم زیان او د زنګونو نمونو لامل کیږي.د سرد رول شوي Ce-2507 دا ملکیت ښه مطالعه شوی.په دې تقریبا بې طرفه کار کې په محیطي هوا کې د Fe د اکسایدونو او هایدروکسایډونو د جوړولو په اړه، غبرګونونه په لاندې ډول دي:
پورته عکس العملونه په لاندې سناریو کې د X-PEEM تحلیل پراساس واقع کیږي.یو کوچنی اوږه چې د Fe0 سره مطابقت لري د لاندې فلزي اوسپنې سره تړاو لري.د چاپیریال سره د فلزي Fe عکس العمل د Fe(OH)2 پرت (مساوات (5)) رامینځته کیدو لامل کیږي ، کوم چې په Fe L-edge XAS کې د Fe2+ سیګنال لوړوي.د هوا سره د اوږدې مودې تماس کیدای شي د Fe(OH) 252,53 وروسته د Fe3O4 او/یا Fe2O3 اکسایدونو د رامینځته کیدو لامل شي.دوه باثباته شکلونه Fe، Fe3O4 او Fe2O3، هم کولی شي په Cr3+ بډایه محافظتي طبقه کې جوړ شي، چې له هغې څخه Fe3O4 یو یونیفورم او چپکشی جوړښت غوره کوي.د مخلوط اکسیډریشن حالتونو (XAS-1 سپیکٹرم) کې د دواړو پایلو شتون.د XAS-2 سپیکٹرم په عمده توګه د Fe3O4 سره مطابقت لري.پداسې حال کې چې په څو ځایونو کې د XAS-3 سپیکٹرا مشاهده γ-Fe2O3 ته بشپړ تبادله ښودلې.څرنګه چې د افشا شوي ایکس شعاعو د ننوتلو ژوروالی شاوخوا 50 nm دی، د ټیټ پرت څخه سیګنال د A د لوړ شدت لامل کیږي.
د XPA سپیکٹرم ښیي چې په اکسایډ فلم کې د Fe برخه د Cr اکسایډ پرت سره یوځای یو پرت لرونکی جوړښت لري.په دې کار کې د Cr2O3 د یونیفورم پرت سره سره د زنګ وهلو په وخت کې د Cr2O3 د محلي بې ثباتۍ له امله د غیر فعال کیدو نښو په مقابل کې، په دې حالت کې د زنګ مقاومت ټیټ لیدل کیږي، په ځانګړې توګه د سړې رول شوي نمونو لپاره.مشاهده شوی چلند په پورتنۍ طبقه (Fe) کې د کیمیاوي اکسیډریشن حالت د متفاوت په توګه پیژندل کیدی شي، کوم چې د سنکنرن فعالیت اغیزه کوي.د پورتنۍ طبقې (اوسپنې اکسایډ) او د ښکته طبقې (کرومیم اکسایډ) د ورته سټوچیومیټري له امله د دوی ترمینځ غوره تعامل (انداز) په جال کې د فلزي یا اکسیجن ایونونو ورو ټرانسپورټ لامل کیږي ، چې په پایله کې یې د اوریدو مقاومت ډیریږي.له همدې امله، د دوامداره stoichiometric تناسب، د بیلګې په توګه د Fe یو اکسیډریشن حالت، د ناڅاپي stoichiometric بدلونونو لپاره غوره دی.د تودوخې خراب شوی SDSS یو ډیر یونیفورم سطح لري، یو ډیر محافظتي طبقه، او د ښه زنګ مقاومت لري.په داسې حال کې چې د کولډ رول شوي SDSS لپاره، د محافظتي طبقې لاندې د Fe3+ بډایه ټاپوګانو شتون د سطحې بشپړتیا څخه سرغړونه کوي او د نږدې سبسټریټ سره د ګالوانیک زنګ لامل کیږي، چې په Rp کې د چټک کمښت لامل کیږي (جدول 1).د EIS سپیکٹرم او د هغې د اوریدو مقاومت کم شوی.دا لیدل کیدی شي چې د پلاستيکي تخریب له امله د Fe3+ بډایه ټاپوګانو سیمه ایز ویش په عمده توګه د زنګ مقاومت اغیزه کوي، چې پدې کار کې یو پرمختګ دی.په دې توګه، دا څیړنه د پلاستيکي تخفیف میتود لخوا مطالعه شوي د SDSS نمونو د زنګون مقاومت کمولو سپیکٹروسکوپیک مایکروسکوپیک عکسونه وړاندې کوي.
برسېره پردې، که څه هم په دوه مرحلو سټیلونو کې د نادر ځمکې عناصرو سره الیاژ کول غوره فعالیت ښیې، د دې اضافي عنصر تعامل د انفرادي فولاد میټرکس سره د توقیف چلند په شرایطو کې د سپیکٹروسکوپیک مایکروسکوپي ډیټا سره سم پاتې دی.د Ce سیګنالونو ظهور (د XAS M-edges له لارې) یوازې په یو څو ځایونو کې د سړې رولینګ پرمهال څرګندیږي ، مګر د SDSS د تودوخې تخریب په جریان کې ورک کیږي ، د فولادو میټریکس کې د Ce سیمه ایز ورښت په ګوته کوي ، نه د همجنس الیاژ کولو پرځای.پداسې حال کې چې د SDSS6,7 میخانیکي ملکیتونو کې د پام وړ وده نه کوي، د ځمکې د نادر عناصرو شتون د شاملولو اندازه کموي او فکر کیږي چې په ابتدايي سیمه کې د پوټکي مخه نیسي54.
په پایله کې، دا کار د نانوسکل اجزاو کیمیاوي مینځپانګې مقدار کولو سره د سیریم سره تعدیل شوي د 2507 SDSS په زنګ باندې د سطحي توپیر اغیزې څرګندوي.موږ دې پوښتنې ته ځواب ورکوو چې ولې سټینلیس سټیل حتی د محافظتي آکسایډ پرت لاندې د خپل مایکرو جوړښت ، سطحې کیمیا ، او سیګنال پروسس کولو سره د K - معنی کلسټرینګ په کارولو سره کمیږي.دا ثابته شوې چې په Fe3+ کې بډایه ټاپوګان، په شمول د مخلوط Fe2+/Fe3+ ټول خصوصیت سره د دوی octahedral او tetrahedral همغږي په شمول، د سرد رول شوي اکسایډ فلم SDSS د زیان او زنګ سرچینه ده.Nanoislands چې د Fe3+ لخوا تسلط لري حتی د کافي stoichiometric Cr2O3 پاسویټینګ طبقې په شتون کې د ضعیف قحط مقاومت لامل کیږي.د زنګ په اړه د نانوسکل کیمیاوي متفاوت اغیزې په ټاکلو کې د میتودولوژیکي پرمختګونو سربیره ، روان کار تمه کیږي چې د انجینرۍ پروسې هڅوي ترڅو د فولادو جوړونې پرمهال د سټینلیس سټیلونو د سنک مقاومت ښه کړي.
په دې څیړنه کې کارول شوي د Ce-2507 SDSS انګوټ چمتو کولو لپاره، د Fe-Ce ماسټر الماس په شمول یو مخلوط ترکیب چې د خالص اوسپنې ټیوب سره مهر شوی و په 150 کیلوګرامه متوسط ​​فریکونسۍ انډکشن فرنس کې خړوب شوی ترڅو پړسیدلی فولاد تولید کړي او په مولډ کې واچول شي.اندازه شوي کیمیاوي ترکیبونه (wt%) په ضمیمه 2 جدول کې لیست شوي دي. انګټونه په لومړي ځل ګرمې جعل شوي بلاکونه دي.بیا دا په 1050 ° C کې د 60 دقیقو لپاره د جامد محلول په حالت کې د فولادو ترلاسه کولو لپاره ضمیمه شوی، او بیا په اوبو کې د خونې د تودوخې پورې وغورځول شو.مطالعه شوي نمونې په تفصیل سره د TEM او DOE په کارولو سره د مرحلو، د غلو اندازه او مورفولوژي مطالعه شوي.د نمونو او تولید پروسې په اړه نور تفصيلي معلومات په نورو سرچینو کې موندل کیدی شي 6,7.
د ګرم کمپریشن لپاره سلنډر نمونې (φ10 mm × 15 mm) پروسس شوي ترڅو د سلنډر محور د بلاک د خرابوالي لوري سره موازي وي.د لوړې تودوخې کمپریشن د 1000-1150 ° C په رینج کې په مختلف تودوخې کې د 0.01-10 s-1 رینج کې د دوامداره فشار نرخ کې د ګلیبل -3800 حرارتي سمیلیټر په کارولو سره ترسره شو.د خرابیدو دمخه، نمونې د 10 ° C s-1 په درجه کې د 2 دقیقو لپاره په ټاکل شوي تودوخې کې ګرمې شوې ترڅو د تودوخې درجه له منځه یوسي.د تودوخې د یووالي ترلاسه کولو وروسته، نمونه د 0.7 ریښتیني فشار ارزښت ته بدله شوه.د خرابیدو وروسته، نمونې سمدلاسه د اوبو سره مینځل شوي ترڅو د خراب شوي جوړښت ساتنه وکړي.بیا سخته نمونه د کمپریشن سمت سره موازي پرې کیږي.د دې ځانګړې مطالعې لپاره، موږ د 1050 ° C، 10 s-1 د ګرم فشار حالت سره نمونه غوره کړه ځکه چې لیدل شوي مایکرو هارډنس د نورو نمونو په پرتله لوړ و.
د Ce-2507 جامد محلول پراخه (80 × 10 × 17 mm3) نمونې په LG-300 درې پړاوونو کې د غیر متناسب دوه رول مل کې کارول شوي چې د نورو ټولو خرابوالي کچو په مینځ کې غوره میخانیکي ملکیتونه لري6.د هرې لارې لپاره د فشار کچه او ضخامت کمول په ترتیب سره 0.2 m·s-1 او 5% دي.
د Autolab PGSTAT128N الکترو کیمیکل ورک سټیشن د SDSS الیکټرو کیمیکل اندازه کولو لپاره کارول شوی و وروسته له هغه چې په 90٪ ضخامت کې کمښت (1.0 مساوي ریښتیني فشار) او په 1050 ° C کې د 10 s-1 لپاره د 0.7 ریښتیني فشار لپاره ګرم فشار وروسته.د کار سټیشن درې الیکټروډ سیل لري چې د سیر شوي کالومیل الیکټروډ سره د حوالې الکترود په توګه ، د ګرافیټ کاونټر الیکټروډ ، او د کاري الیکټروډ په توګه د SDSS نمونه.نمونې په سلنډرونو کې د 11.3 ملي میتر قطر سره پرې شوي، اړخونو ته چې د مسو تارونه سولډر شوي.بیا نمونې د epoxy سره تنظیم شوي، د کاري الیکټروډ (د سلنډر نمونې لاندې اړخ) په توګه د 1 cm2 کاري ساحه پریږدي.د epoxy د درملنې او وروسته د شګو کولو او پالش کولو پرمهال محتاط اوسئ ترڅو د کریک کیدو مخه ونیول شي.کاري سطحې د 1 μm د ذرې اندازې سره د الماس پالش کولو تعلیق سره ځمکني او پالش شوي ، د مینځلو اوبو او ایتانول سره مینځل شوي ، او په سړه هوا کې وچ شوي.د الیکټرو کیمیکل اندازه کولو دمخه، پالش شوي نمونې د څو ورځو لپاره هوا ته ښکاره شوي ترڅو طبیعي آکسایډ فلم جوړ کړي.د FeCl3 (6.0 wt%) یو آبي محلول، د ASTM سپارښتنو سره سم د HCl سره pH = 1.0 ± 0.01 ته ثبات شوی، د سټینلیس فولاد 55 د زنګ وهلو ګړندۍ کولو لپاره کارول کیږي ځکه چې دا د قوي اکسیډیز کولو ظرفیت او د G92 معیاري پی ایچ 92 معیار سره د کلورایډ آئنونو په شتون کې زنګ دی.نمونه د 1 ساعت لپاره د ازموینې محلول کې ډوب کړئ ترڅو د اندازې کولو دمخه نږدې ثابت حالت ته ورسیږئ.د جامد حل، ګرم جوړ شوي، او سړه رول شوي نمونو لپاره، د خنډ اندازه کول په ترتیب سره د 0.39، 0.33، او 0.25 V په خلاص سرکټ پوټینشن (OPC) کې ترسره شوي، په ترتیب سره، د 1 105 څخه تر 0.1 Hz پورې د 5 mV طولیت سره.ټول کیمیاوي ازموینې لږترلږه 3 ځله په ورته شرایطو کې تکرار شوي ترڅو د معلوماتو بیا تولید یقیني کړي.
د HE-SXRD اندازه کولو لپاره، د 1 × 1 × 1.5 mm3 اندازه کولو مستطیل ډوپلیکس فولادو بلاکونه اندازه شوي ترڅو په CLS، کاناډا56 کې د بروک هاوس لوړ انرژی ویګلر د بیم پړاو جوړښت اندازه کړي.د معلوماتو راټولول د Debye-Scherrer جیومیټری یا د لیږد جیومیټری د خونې په حرارت کې ترسره شوي.د X-ray طول موج د LaB6 کیلیبرټر سره کیلیبریټ شوی 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 رے سرچینې په توګه کارول کیږي.نمونه د کشف کونکي څخه د 740 ملي میتر په فاصله کې موقعیت لري.د هرې نمونې کشف حجم 0.2 × 0.3 × 1.5 mm3 دی، کوم چې د بیم اندازه او د نمونې ضخامت لخوا ټاکل کیږي.ټول معلومات د پرکین ایلمر ساحې کشف کونکي ، فلیټ پینل ایکس رے ډیکټور ، 200 µm پکسلز ، 40 × 40 cm2 په کارولو سره د 0.3 s او 120 چوکاټونو د افشا کولو وخت په کارولو سره راټول شوي.
د دوه غوره شوي ماډل سیسټمونو X-PEEM اندازه کول د MAX IV لابراتوار (لنډ، سویډن) کې د بیم لاین MAXPEEM PEEM پای سټیشن کې ترسره شوي.نمونې په ورته ډول چمتو شوي لکه د بریښنا کیمیکل اندازه کولو لپاره.چمتو شوي نمونې د څو ورځو لپاره په هوا کې ساتل شوي او د سینکروټرون فوټونونو سره د شعاع کیدو دمخه په خورا لوړ ویکیوم چیمبر کې ایستل شوي.د بیم لاین د انرژی ریزولوشن په E3/2 کې د فوټون انرژی د انحصار سره په N2 کې hv = 401 eV ته نږدې له N 1 s څخه تر 1\(\pi _g^ \ast\) پورې د excitation په سیمه کې د ion yeld spectrum په اندازه کولو سره ترلاسه شو. د انرژۍ حد له همدې امله، د بیم لاین انرژی ریزولوشن اټکل شوی و چې E/∆E = 700 eV/0.3 eV > 2000 او flux ≈1012 ph/s د Si 1200-line mm−1 grating لپاره د بدل شوي SX-700 مونوکرومټر په کارولو سره د Fe 2p, L2p L2p, L2p, L2, 2000 ګراف لپاره 2,3 څنډه، او Ce M4،5 څنډه. له همدې امله، د بیم لاین انرژی ریزولوشن د E/∆E = 700 eV/0.3 eV > 2000 او فلوکس ≈1012 ph/s اټکل شوی و چې د 2000-لینین mm−1 د 1200-line mm−1 grating لپاره د Fe 2p, L.2p L.2. 2.3 څنډه، او Ce M4.5 څنډه. تاکیم اوبرازوم، энергетическое разрешение канала пучка было оценено как E/∆E = 700 эВ/0,3 эВ > 2000 и поток ≈1010 ицированного монохроматора SX-700 с решеткой Si 1200 штрихов/мм для Fe кромка 2p L2,3, кромка Cr 2p L2,3, кромка Ni 2p L2,4мка,3. په دې توګه، د بیم چینل د انرژی ریزولوشن د E/∆E = 700 eV/0.3 eV > 2000 او فلکس ≈1012 f/s اټکل شوی د SX-700 مونوکرومټر په کارولو سره د 1200 لاینونو/mm د Si grating سره د Fe edge 2p Lp3ge2p L3ge, Nip L2ed 2p. .3، او Ce څنډه M4.5.因此，光束线能量分辨率估计为E/ΔE = 700 eV/0.3 eV > 2000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 边缘和Ce M4,5.因此 ， 光束线 能量 分辨率 为 为 为 δe = 700 EV/0.3 EV> 2000 和 ≈1012 PH/S 分辨率 分辨率mm-1 光栅 改进 的 SX-700 单色器 于 于 用 用Fe 2p L2.3 边缘、Cr 2p L2.3 边缘茹2p.4.Cr 2p L2.3边缘په دې توګه، کله چې د 1200 لاین Si grating سره د ترمیم شوي SX-700 مونوکرومټر کارول.3، د Cr څنډه 2p L2.3، Ni edge 2p L2.3 او Ce edge M4.5.د فوټون انرژي په 0.2 eV مرحلو کې سکین کړئ.په هره انرژي کې، د PEEM عکسونه د فایبر سره یوځای شوي TVIPS F-216 CMOS کشف کونکي په کارولو سره د 2 x 2 بینونو سره ثبت شوي ، کوم چې د 20 µm لید لید کې د 1024 x 1024 پکسل ریزولوشن چمتو کوي.د عکسونو د افشا کولو وخت 0.2 s و، په اوسط ډول 16 چوکاټونه.د فوټو الیکټرون عکس انرژي په داسې ډول غوره شوې چې اعظمي ثانوي الکترون سیګنال چمتو کړي.ټول اندازه کول په نورمال پیښو کې د خطي قطبي فوټون بیم په کارولو سره ترسره شوي.د اندازه کولو په اړه نور معلومات په تیرو څیړنو کې موندل کیدی شي.په X-PEEM49 کې د ټول الکترون حاصلاتو (TEY) کشف کولو حالت او د هغې د پلي کولو له مطالعې وروسته، د دې میتود آزموینې ژوروالی د Cr سیګنال لپاره شاوخوا 4-5 nm او د Fe لپاره شاوخوا 6 nm اټکل شوی.د Cr ژوروالی د اکسایډ فلم (~4 nm) 60,61 ضخامت ته خورا نږدې دی پداسې حال کې چې د Fe ژوروالی د ضخامت څخه لوی دی.د Fe L په څنډه کې راټول شوي XRD د اوسپنې اکسایډونو XRD او د میټریکس څخه Fe0 مخلوط دی.په لومړي حالت کې، د جذب شوي برقیانو شدت د ټولو ممکنه الکترونونو څخه راځي چې د TEY سره مرسته کوي.په هرصورت، د اوسپنې خالص سیګنال د الکترونونو لپاره لوړې متحرک انرژي ته اړتیا لري ترڅو د اکساید طبقې له لارې سطح ته تیر شي او د تحلیل کونکي لخوا راټول شي.په دې حالت کې، د Fe0 سیګنال په عمده توګه د LVV Auger الکترونونو له امله دی، او همدارنګه د دوی لخوا خارج شوي ثانوي الکترونونه.برسېره پردې، د TEY شدت د دې الکترونونو لخوا مرسته شوې د الکترون د تیښتې لارې په جریان کې تخریب کیږي، د اوسپنې XAS نقشه کې د Fe0 سپیکٹرل غبرګون نور هم کموي.
په ډیټا کیوب (X-PEEM ډیټا) کې د ډیټا کان کیندنې ادغام په څو اړخیزه طریقه کې د اړوندو معلوماتو (کیمیاوي یا فزیکي ملکیتونو) استخراج کې یو مهم ګام دی.د K- معنی کلسترینګ په پراخه کچه په ډیری برخو کې کارول کیږي ، پشمول د ماشین لید ، د عکس پروسس کول ، نه څارل شوي نمونې پیژندنه ، مصنوعي استخبارات ، او طبقه بندي تحلیل.د مثال په توګه، د K- معنی کلستر کول د هایپرسپیکٹرل عکس ډیټا کلستر کولو کې ښه فعالیت کړی.په اصولو کې، د څو فیچر ډیټا لپاره، د K- معنی الګوریتم کولی شي دوی په اسانۍ سره د دوی د ځانګړتیاوو (فوټون انرژی ملکیتونو) په اړه د معلوماتو پراساس ګروپ کړي.د K- معنی کلستر کول د K غیر اوورلیپینګ ګروپونو (کلسترونو) کې د ډیټا ویشلو لپاره تکراري الګوریتم دی چیرې چې هر پکسل د فولادو مایکرو ساختماني جوړښت کې د کیمیاوي غیر هوموجنیت ځایي توزیع پورې اړه لري په یو ځانګړي کلستر پورې اړه لري.د K- معنی الګوریتم دوه مرحلې لري: په لومړي مرحله کې، K سنټروډونه محاسبه کیږي، او په دویمه مرحله کې، هر ټکی د ګاونډیو سینټروایډونو سره کلستر ټاکل کیږي.د کلستر د جاذبې مرکز د دې کلستر لپاره د ډیټا پوائنټونو (XAS سپیکٹرم) د ریاضیاتو معنی په توګه تعریف شوی.د یوکلیډین فاصلې په توګه د ګاونډیو سنټروایډونو تعریف کولو لپاره مختلف واټنونه شتون لري.د px،y د انپټ عکس لپاره (چېرته چې x او y په پکسل کې ریزولوشن وي)، CK د کلستر د جاذبې مرکز دی؛دا عکس بیا د K-means63 په کارولو سره د K کلسترونو کې طبقه بندي (کلستر شوی) کیدی شي.د K-means کلسترینګ الګوریتم وروستي مرحلې په لاندې ډول دي:
مرحله 2. د اوسني سینټرایډ سره سم د ټولو پکسلونو غړیتوب محاسبه کړئ.د مثال په توګه، دا د مرکز او هر پکسل ترمنځ د Euclidean فاصلې څخه محاسبه کیږي:
مرحله 3 هر پکسل نږدې سینټرایډ ته وټاکئ.بیا د K سینټروډ موقعیتونه په لاندې ډول حساب کړئ:
مرحله 4. پروسه تکرار کړئ (مساوات (7) او (8)) تر هغه چې سینټرویډونه سره یو ځای شي.د وروستي کلسترینګ کیفیت پایلې په کلکه د لومړني سینټروایډونو غوره انتخاب سره تړاو لري.د فولادو انځورونو د PEEM ډیټا جوړښت لپاره، په عموم ډول X (x × y × λ) د 3D سرې ډیټا مکعب دی، پداسې حال کې چې x او y محور د ځایي معلوماتو استازیتوب کوي (د پکسل ریزولوشن) او د λ محور د فوټون سره مطابقت لري.د انرژي طیف عکس.د K- معنی الګوریتم د X-PEEM ډیټا کې د علاقې ساحې سپړنې لپاره کارول کیږي د پکسلز (کلسترونو یا فرعي بلاکونو) د دوی د سپیکٹرل ځانګړتیاو سره سم جلا کولو او د هر تحلیل لپاره غوره سینټروډز (XAS سپیکٹرل پروفایلونه) استخراج کولو سره.کلستر).دا د ځایی توزیع، ځایی طیف بدلونونو، اکسیډریشن چلند، او کیمیاوی حالتونو مطالعې لپاره کارول کیږي.د مثال په توګه، د K-means کلسترینګ الګوریتم د Fe L-edge او Cr L-edge سیمو لپاره په ګرم کار شوي او سړه رول شوي X-PEEM کې کارول کیده.د K کلسترونو مختلف شمیر (د مایکرو جوړښت سیمې) د غوره کلسترونو او سینټروایډونو موندلو لپاره ازمول شوي.کله چې دا شمیرې ښکاره شي، پکسلونه د اړونده کلستر سینټروایډونو ته بیا ځای پر ځای کیږي.د هر رنګ توزیع د کلستر مرکز سره مطابقت لري، د کیمیاوي یا فزیکي شیانو ځایي ترتیب ښیي.استخراج شوي سینټروایډونه د خالص سپیکٹرا خطي ترکیبونه دي.
د دې مطالعې د پایلو مالتړ معلومات د اړوند WC لیکوال لخوا په معقول غوښتنه کې شتون لري.
Sieurin, H. & Sandström, R. د ویلډډ ډوپلیکس سټینلیس سټیل فریکچر سختۍ. Sieurin, H. & Sandström, R. د ویلډډ ډوپلیکس سټینلیس سټیل فریکچر سختۍ. Sieurin, H. & Sandström, R. Вязкость разрушения сварной дуплексной нержавеющей стали. Sieurin, H. & Sandström, R. د ویلډډ ډوپلیکس سټینلیس سټیل 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. Sieurin, H. & Sandström, R. د ویلډډ ډوپلیکس سټینلیس سټیلونو فریکچر سختۍ.برتانیا.جزئي برخه.پوستکی73، 377-390 (2006).
Adams, FV, Olubambi, PA, Potgieter, JH & Van Der Merwe, J. په ټاکل شوي عضوي اسیدونو او عضوي اسیدونو/کلورایډ چاپیریالونو کې د ډپلیکس سټینلیس سټیلونو د ککړتیا مقاومت. Adams, FV, Olubambi, PA, Potgieter, JH & Van Der Merwe, J. په ټاکل شوي عضوي اسیدونو او عضوي اسیدونو/کلورایډ چاپیریالونو کې د ډپلیکس سټینلیس سټیلونو د ککړتیا مقاومت.اډمز، FW، Olubambi، PA، Potgieter، J. Kh.او وان دیر میرو، J. د ځینې عضوي اسیدونو او عضوي اسیدونو/کلورایډونو سره په چاپیریال کې د ډپلیکس سټینلیس سټیلونو د ککړتیا مقاومت. 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/氯化物环境腧腸吀的环境腸子. Adams, FV, Olubambi, PA, Potgieter, JH & Van Der Merwe, J. 双相stainless steel在选定的organic酸和organic酸/chlorinated چاپیریال د 耐而性性.اډمز، FW، Olubambi، PA، Potgieter، J. Kh.او وان دیر میرو، J. د عضوي اسیدونو او عضوي اسیدونو/کلورایډونو په ټاکل شوي چاپیریال کې د ډوپلیکس سټینلیس سټیلونو د ککړتیا مقاومت.ساتونکید موادو میتود 57، 107-117 (2010).
Barrera، S. et al.د Fe-Al-Mn-C ډوپلیکس الیاژ د corrosion-oxidative چلند.مواد 12, 2572 (2019).
Levkov, L., Shurygin, D., Dub, V., Kosyrev, K. & Balikoev, A. د تجهیزاتو ګاز او تیلو تولید لپاره د سوپر ډوپلیکس فولادو نوی نسل. Levkov, L., Shurygin, D., Dub, V., Kosyrev, K. & Balikoev, A. د تجهیزاتو ګاز او تیلو تولید لپاره د سوپر ډوپلیکس فولادو نوی نسل.Levkov L.، Shurygin D. Dub V.، Kosyrev K.، Balikoev A. د تیلو او ګازو د تولید تجهیزاتو لپاره د سوپر ډوپلیکس فولادو نوی نسل.Levkov L.، Shurygin D. Dub V.، Kosyrev K.، Balikoev A. د ګاز او تیلو د تولید تجهیزاتو لپاره د سوپر ډوپلیکس فولادو نوی نسل.ویبینار E3S 121، 04007 (2019).
Kingklang, S. & Uthaisangsuk, V. د ډوپلیکس سټینلیس سټیل درجې 2507 د تودوخې خرابوالي چلند څیړنه. فلز. Kingklang, S. & Uthaisangsuk, V. د ډوپلیکس سټینلیس سټیل درجې 2507 د تودوخې خرابوالي چلند څیړنه. فلز. Kingklang, S. & Uthaisangsuk, V. Исследование поведения горячей деформации дуплексной нержавеющей стали марки 2507. Metall. Kingklang, S. & Uthaisangsuk, V. د 2507 ډوپلیکس سټینلیس سټیل ډول د تودوخې خرابوالي چلند مطالعه.فلزي. 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. او Utaisansuk، V. د 2507 ډوپلیکس سټینلیس سټیل ډول د تودوخې خرابوالي چلند څیړنه.فلزي.الما ماټرټرانس48، 95-108 (2017).
Zhou, T. et al.د سیریم ترمیم شوي سوپر ډپلیکس SAF 2507 سټینلیس سټیل مایکرو جوړښت او میخانیکي ملکیتونو باندې د کنټرول شوي سرې رولینګ اغیزه.الما ماټرساینسبرتانیا.یو ۷۶۶، ۱۳۸۳۵۲ (۲۰۱۹).
Zhou, T. et al.ساختماني او میخانیکي ملکیتونه د سیریم ترمیم شوي سوپر ډوپلیکس SAF 2507 سټینلیس سټیل د تودوخې خرابوالي لخوا هڅول شوي.J. الما میټر.د ذخیره کولو ټانکټیکنالوژي.۹، ۸۳۷۹–۸۳۹۰ (۲۰۲۰).
Zheng, Z., Wang, S., Long, J., Wang, J. & Zheng, K. د اوستینیک فولاد د لوړې تودوخې اکسیډریشن چلند باندې د ځمکې د نادر عناصرو اغیز. Zheng, Z., Wang, S., Long, J., Wang, J. & Zheng, K. د اوستینیک فولاد د لوړې تودوخې اکسیډریشن چلند باندې د ځمکې د نادر عناصرو اغیز.Zheng Z.، Wang S. Long J.، Wang J. او Zheng K. د لوړې تودوخې اکسیډریشن لاندې د آسټینټیک فولادو په چلند باندې د نادر ځمکې عناصرو نفوذ. 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.Zheng Z.، Wang S.، Long J.، Wang J. او Zheng K. د لوړې تودوخې اکسیډیشن کې د آسټینټیک سټیلونو په چلند باندې د نادر ځمکې عناصرو نفوذ.کوروسساینس164، 108359 (2020).
Li, Y., Yang, G., Jiang, Z., Chen, C. & Sun, S. د 27Cr-3.8Mo-2Ni سوپر فیریټیک سټینلیس سټیلونو مایکرو جوړښت او ملکیتونو باندې د Ce اغیزې. Li, Y., Yang, G., Jiang, Z., Chen, C. & Sun, S. د 27Cr-3.8Mo-2Ni سوپر فیریټیک سټینلیس سټیلونو مایکرو جوړښت او ملکیتونو باندې د Ce اغیزې.لی Y.، Yang G.، Jiang Z. Chen K. او Sun S. د سوپر فیریټیک سټینلیس سټیلونو 27Cr-3,8Mo-2Ni په مایکرو جوړښت او ملکیتونو باندې د Se نفوذ. 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的影响. Li, Y., Yang, G., Jiang, Z., Chen, C. & Sun, S. د 27Cr-3.8Mo-2Ni سوپر فولادو سټینلیس سټیل مایکرو جوړښت او ملکیتونو باندې د Ce اغیزې. Li, Y., Yang, G., Jiang, Z., Chen, C. & Sun, S. Влияние Ce на микроструктуру и свойства суперферритной нержавеющей стали 27Cr-3,8Mo. Li, Y., Yang, G., Jiang, Z., Chen, C. & Sun, S. د 27Cr-3,8Mo-2Ni په مایکرو جوړښت او ملکیتونو باندې د Ce اغیزې.د اوسپنې نښه.Steelmak 47, 67–76 (2020).