Ushbu tadqiqot fazalar diagrammasi hisob-kitoblari asosida L12 cho'kmalarining boshqariladigan tayyorlanishiga erishdi. Korroziyaning termodinamik potentsial-pH diagrammasi va passiv plyonkalarning TEM kuzatuvlari bilan birgalikda L12 nano o'lchamli faza tarkibining yuqori-entropiyali qotishmalarning korroziyaga ta'siriga ta'sir qilish mexanizmi tizimli ravishda o'rganildi. Aniqlik kiritilishicha, L12 fazasining nano o'lchamdagi cho'kishi FCC matritsasidagi Cr elementlarini boyitishga yordam beradi va shu bilan passiv plyonkalarning barqarorligini va chuqurchalar o'sishiga chidamliligini oshiradi. L12 nano o'lchamli fazalarni cho'ktirish orqali yuqori{8}}entropiyali qotishmalarning chuqurlashish potentsialini sezilarli darajada oshirish uchun yangi strategiya taklif qilindi.
Tasvirlangan tushuntirish
L12-yuqori entropiyali qotishmalarning faza diagrammasini hisoblash yogʻingarchilik bilan mustahkamlangan yuqori entropiyali qotishmalarni boshqariladigan tayyorlash boʻyicha aniq koʻrsatmalar beradi. 1a-rasmda ko'rsatilganidek, Co20Cr15Fe20Ni33Al6Ti6 qotishmasi 800-1100 daraja keng harorat oralig'ida oddiy FCC + L12 tuzilishini namoyish etadi, bu B2 va Sigma fazalarining shakllanishiga yo'l qo'ymaydi. 1a va 1b-rasmlarni birlashtirib, L12 fazasining o'lchamini uning mazmunini o'zgartirganda aniq nazorat qilish mumkin. 1c va 1d-rasmlarda FCC va L12 fazalaridagi elementlar tarkibidagi o'zgarishlar haroratga bog'liq bo'lib, bu qotishma korroziyaga chidamliligini o'zgartirish uchun muhim sabab bo'lishi mumkin.
2-asosiy nuqta: L12 fazali mustahkamlangan yuqori-entropiyali qotishmalarning korroziyaga qarshi harakati. Shakl 2a-b shuni ko'rsatadiki, L12 fazasining tarkibi ortib borishi bilan qotishmaning chuqur korroziya potentsiali sezilarli darajada oshadi va taxminan 600 mV SCE ga etadi. Boshqa ko'p fazali yuqori{9}}entropiyali qotishmalar yoki an'anaviy qotishmalar bilan solishtirganda, bu qotishma bir xil korroziyaga va chuqur korroziyaga chidamliligi bo'yicha muhim afzalliklarga ega (2c-rasm).
3-nuqta: Ikki fazali sirtdagi oksidning termodinamik barqarorligi potentsial-pH diagrammasi orqali tahlil qilinadi. Shakl 3a-b mos ravishda FCC fazasi va L12 fazasi yuzalarida oksid hosil bo'lishining termodinamik barqarorligini ko'rsatadi. FCC fazasi yuzasida hosil bo'lgan oksid asosan Cr2O3 bo'lsa, L12 fazasi yuzasida hosil bo'lgan oksid asosan Al2O3 dir. Cr2O3 chuqur korroziyaga nisbatan kuchliroq qarshilikka ega, Al2O3 esa xlorid-o‘z ichiga olgan eritmada Cl- tomonidan oson adsorbsiyalanadi va eroziyalanadi, shuning uchun chuqur korroziyaga nisbatan zaifroq qarshilikka ega. Shu sababli, L12 fazasi FCC fazasiga nisbatan korroziyaga ko'proq moyil bo'lgan degan xulosaga kelish mumkin.
4-band: Passivatsiya plyonkasining TEM kuzatuvi termodinamik bashoratni tasdiqladi. 4a-f rasmlari L12 fazasi korroziya jarayonida afzalroq korroziyaga uchraganligini ko'rsatdi, lekin passivatsiya plyonkasi pastki FCC matritsasi bo'ylab tez o'sib, kavisli, lekin doimiy va bir xil passivatsiya plyonkasini hosil qildi. Bu natija potentsial-pH grafigining bashoratiga mos keldi. Bundan tashqari, qotishma passivatsiya plyonkasining barqarorligi asosan FCC matritsasining xususiyatlariga bog'liq va FCC matritsasidagi Cr elementi tarkibi qanchalik yuqori bo'lsa, passivatsiya plyonkasi qanchalik barqaror. Shuning uchun, L12 fazasining mazmunini oshirish va FCC matritsasida Cr elementlarini boyitishga yordam berish (1c-rasm), passivatsiya plyonkasining barqarorligini samarali ravishda yaxshilash mumkin.
5-band: Chuqurlik korroziyasining o'sish barqarorligini tahlil qilish L12 fazasi to'liq erigan deb faraz qilsak, eritishdan keyin qolgan barqaror "chuqurliklar" o'sishda davom etadimi yoki qayta kristallanishni davom ettiradimi? 5a-rasmda pastki{4}}barqaror pitting korroziya chuqurlarida sodir bo'ladigan elektrokimyoviy jarayon ko'rsatilgan. Bu erda chuqurning barqaror o'sishi mumkinmi, eritma kinetikasi va diffuziya kinetikasi o'rtasidagi raqobatga bog'liq. Bir xil o'lchamdagi pastki{7}}barqaror pitting korroziya chuqurlari uchun 5b-rasmdagi ko'k chiziqda ko'rsatilganidek, idiff,crit doimiy bo'lib qolishi kerak, turli Cr tarkibiga ega FCC matritsalari esa 5b-rasmdagi qizil chiziqda ko'rsatilganidek, erish kinetikasida sezilarli o'zgarishlarga olib keladi. FCC matritsasidagi Cr miqdori qanchalik yuqori bo'lsa, oqim zichligi potentsialga nisbatan pastroq bo'ladi, shuning uchun chuqur korroziyaning barqaror o'sishi uchun yuqori tanqidiy holat talab qilinadi, bu esa pitting korroziyasining barqaror o'sishiga qarshilikni oshiradi.
Bu ish L12 fazasining tarkibini tartibga solish orqali yog'ingarchilik{0}}yuqori{1}}entropiyali qotishmaning korroziyaga chidamliligini sezilarli darajada oshirdi. L12 fazasining cho'kishi paytida elementlarning tarqalish xususiyatlari tushunildi, cho'kma faza tarkibining yuqori-entropiya qotishmasining korroziyaga ta'siri aniqlandi va L12 faza tarkibining passivatsiya plyonkasi barqarorligiga ta'sir qilish mexanizmi va chuqur korroziyaning o'sish jarayoni aniqlandi.