इस अध्ययन ने चरण आरेख गणना के आधार पर एल12 अवक्षेपों की नियंत्रणीय तैयारी हासिल की। संक्षारण की थर्मोडायनामिक क्षमता {{2} पीएच आरेख और निष्क्रिय फिल्मों के टीईएम अवलोकनों के साथ संयुक्त, उच्च {{4} एंट्रॉपी मिश्र धातुओं के संक्षारण व्यवहार पर नैनोस्केल एल 12 चरण की सामग्री के प्रभाव तंत्र की व्यवस्थित रूप से जांच की गई थी। यह स्पष्ट किया गया कि नैनोस्केल एल12 चरण की वर्षा एफसीसी मैट्रिक्स में सीआर तत्वों को समृद्ध करने में मदद करती है, जिससे निष्क्रिय फिल्मों की स्थिरता और पिटिंग वृद्धि के प्रतिरोध में सुधार होता है। नैनोस्केल L12 चरणों को अवक्षेपित करके उच्च {{8}एंट्रॉपी मिश्र धातुओं की पिटिंग क्षमता को उल्लेखनीय रूप से बढ़ाने के लिए एक नई रणनीति प्रस्तावित की गई थी।
सचित्र व्याख्या
L12-उच्च एन्ट्रॉपी मिश्र धातुओं की चरण आरेख गणना वर्षा-मजबूत उच्च एन्ट्रॉपी मिश्र धातुओं की नियंत्रणीय तैयारी के लिए सटीक मार्गदर्शन प्रदान करती है। जैसा कि चित्र 1a में दिखाया गया है, Co20Cr15Fe20Ni33Al6Ti6 मिश्र धातु 800-1100 डिग्री की विस्तृत तापमान सीमा के भीतर एक सरल FCC + L12 संरचना प्रदर्शित करती है, जो B2 और सिग्मा चरणों के गठन से बचती है। चित्र 1ए और 1बी को मिलाकर, इसकी सामग्री को बदलते हुए एल12 चरण के आकार को सटीक रूप से नियंत्रित किया जा सकता है। आंकड़े 1सी और 1डी तापमान के आधार पर एफसीसी और एल12 चरणों के भीतर मौलिक संरचना में बदलाव की भविष्यवाणी करते हैं, जो मिश्र धातु के संक्षारण प्रतिरोध में परिवर्तन का एक महत्वपूर्ण कारण हो सकता है।
मुख्य बिंदु 2: एल12 चरण प्रबलित उच्च -एन्ट्रॉपी मिश्र धातुओं का संक्षारण व्यवहार। चित्र 2a-b से पता चलता है कि जैसे-जैसे L12 चरण की सामग्री बढ़ती है, मिश्र धातु की पिटिंग संक्षारण क्षमता काफी बढ़ जाती है, जो लगभग 600 mV SCE तक पहुंच जाती है। अन्य मल्टीफ़ेज़ उच्च एन्ट्रॉपी मिश्र धातुओं या पारंपरिक मिश्र धातुओं की तुलना में, यह मिश्र धातु समान संक्षारण और पिटिंग संक्षारण (चित्रा 2 सी) के प्रतिरोध के संदर्भ में महत्वपूर्ण लाभ प्रदर्शित करता है।
बिंदु 3: दो चरण सतह पर ऑक्साइड की थर्मोडायनामिक स्थिरता का विश्लेषण संभावित पीएच आरेख के माध्यम से किया जाता है। आंकड़े 3ए-बी क्रमशः एफसीसी चरण और एल12 चरण की सतहों पर ऑक्साइड गठन की थर्मोडायनामिक स्थिरता दिखाते हैं। FCC चरण की सतह पर बनने वाला ऑक्साइड मुख्य रूप से Cr2O3 है, जबकि L12 चरण की सतह पर बनने वाला ऑक्साइड मुख्य रूप से Al2O3 है। Cr2O3 में पिटिंग संक्षारण के प्रति अधिक मजबूत प्रतिरोध होता है, जबकि Al2O3 क्लोराइड युक्त घोल में Cl- द्वारा आसानी से सोख लिया जाता है और नष्ट हो जाता है, इस प्रकार पिटिंग संक्षारण के प्रति कमजोर प्रतिरोध होता है। इसलिए, यह निष्कर्ष निकाला जा सकता है कि एफसीसी चरण की तुलना में एल12 चरण संक्षारण के प्रति अधिक संवेदनशील है।
बिंदु 4: पैसिवेशन फिल्म के टीईएम अवलोकन ने थर्मोडायनामिक भविष्यवाणी की पुष्टि की। आंकड़े 4ए-एफ ने संकेत दिया कि संक्षारण प्रक्रिया के दौरान एल12 चरण को अधिमानतः संक्षारित किया गया था, लेकिन निष्क्रियता फिल्म तेजी से निचले एफसीसी मैट्रिक्स के साथ बढ़ी, जिससे एक घुमावदार लेकिन निरंतर और समान निष्क्रियता फिल्म बन गई। यह परिणाम संभावित पीएच ग्राफ की भविष्यवाणी के अनुरूप था। इसके अलावा, मिश्र धातु पैसिवेशन फिल्म की स्थिरता मुख्य रूप से एफसीसी मैट्रिक्स के गुणों से संबंधित है, और एफसीसी मैट्रिक्स में सीआर तत्व सामग्री जितनी अधिक होगी, पैसिवेशन फिल्म उतनी ही अधिक स्थिर होगी। इसलिए, एल12 चरण की सामग्री को बढ़ाकर और एफसीसी मैट्रिक्स (चित्र 1सी) में सीआर तत्वों के संवर्धन को बढ़ावा देकर, निष्क्रियता फिल्म की स्थिरता में प्रभावी ढंग से सुधार किया जा सकता है।
बिंदु 5: पिटिंग संक्षारण की वृद्धि स्थिरता का विश्लेषण यह मानते हुए कि एल12 चरण पूरी तरह से विघटित हो गया है, क्या विघटन के बाद बचे उप-स्थिर "गड्ढे" बढ़ते रहेंगे या पुन: क्रिस्टलीकरण से गुजरेंगे? चित्र 5ए उप-स्थिर पिटिंग संक्षारण गड्ढों के भीतर होने वाली विद्युत रासायनिक प्रक्रिया को दर्शाता है। यहां, क्या पिटिंग स्थिर रूप से बढ़ सकती है, यह विघटन कैनेटीक्स और प्रसार कैनेटीक्स के बीच प्रतिस्पर्धा पर निर्भर करता है। एक ही आकार के उप-स्थिर पिटिंग संक्षारण गड्ढों के लिए, आईडिफ,क्रिट स्थिर रहना चाहिए, जैसा कि चित्र 5बी में नीली रेखा द्वारा दिखाया गया है, जबकि विभिन्न सीआर सामग्री वाले एफसीसी मैट्रिक्स विघटन कैनेटीक्स में महत्वपूर्ण बदलाव लाएंगे, जैसा कि चित्र 5बी में लाल रेखा द्वारा दिखाया गया है। एफसीसी मैट्रिक्स में सीआर सामग्री जितनी अधिक होगी, वर्तमान घनत्व बनाम क्षमता का ढलान उतना ही कम होगा, इस प्रकार पिटिंग जंग की स्थिर वृद्धि के लिए एक उच्च महत्वपूर्ण स्थिति की आवश्यकता होती है, जो पिटिंग जंग की स्थिर वृद्धि के प्रतिरोध को बढ़ाती है।
इस कार्य ने L12 चरण की सामग्री को विनियमित करके वर्षा के संक्षारण प्रतिरोध को काफी हद तक बढ़ा दिया है। एल12 चरण के अवक्षेपण के दौरान तत्वों की वितरण विशेषताओं को समझा गया, उच्च एन्ट्रॉपी मिश्र धातु के संक्षारण व्यवहार पर अवक्षेपित चरण की सामग्री के प्रभाव को स्पष्ट किया गया, और निष्क्रियता फिल्म की स्थिरता और पिटिंग संक्षारण की वृद्धि प्रक्रिया पर एल12 चरण सामग्री के प्रभाव के तंत्र को स्पष्ट किया गया।