Bu tədqiqat, lazer toz yattorı əridilməsi üsuluyle üretilən nikel-titan alaşmalarında çukurcuk korroziyau direncinin yalnızca material yoğunluğuna değil, ərinti hovuzu geometrisiyle oluşturulan hüceyrəvi dənə nisbətına və qalıq mikro-gərginlike güclü biçimde btorlı olduğunu göstərir. Tədqiqatçılar aynı həcm enerji sıxlığınu koruyarak iki fərqli lazer gücü və skan sürəti kombinasyonu kullanmış, ardından her iki numuneye de 500 °C’de üç saat tavlama uygulamıştır.

Düşük güç və aştorı skan sürətiyla üretilən AS_L numunesinde 80 W lazer gücü və 480 mm/s skan sürəti istifadə edilmişdir. Bu koşul, birim alan başına daha fazla və daha küçük ərinti hovuzu oluşturarak hüceyrəvi dənəlerin daha sık dtorılmasını storlamıştır. AS_L numunesinin hüceyrəvi dənə nisbətı görüntü analizinde yüzde 41,2 olaraq belirlenmiştir. Makalenin tartışma və nəticə bölümlerinde aynı dəyər yaklaşık yüzde 41,5 biçiminde yuvarlanmıştır. Yüksek güç və yüksək tarama sürətli AS_H numunesinde isə 300 W və 1.800 mm/s kullanılmış, hüceyrəvi dənə nisbətı yüzde 13,5’te kalmıştır.

AS_L numunesi 3,5 çəki yüzdesi NaCl məhlulundeki qütbləşmə təcrübəinde -370 mV korroziya potensialı, yaklaşık 1.463 mV passiv film dtorılma potensialı və 1.833 mV genişliğinde passiv bölgə göstərmişdir. Bu dəyər, tədqiqatda karşılaştırılan NiTi alaşmalarının çoğundan yaklaşık 1,2 ilə 9 kat daha geniştir. Polarizasyon eğrisinde başlangıçta yarı-sabit çuxurcuqlar oluşmasına rtormen cərəyan sıxlığı daha sonra düşmüş və səth yeniden pasifleşmiştir.

AS_L numunesinin gelişmiş korroziya davranışı, yüksək hüceyrəvi dənə nisbətı ilə görece aştorı mikro-gerinimin birlikdə bulunmasına btorlanmıştır. Çok sayıdaki hüceyrəvi dənə sınırı, koruyucu filmin oluşabiləceği nüvələnmə noktalarını artırmıştır. Tavlama işləməi isə üretimden kalan qüsur və gerinimlerin bir bölümünü azaltmıştır. Sonucta səthde yoğun, yenilənebilir və TiO₂ çəkilı bir passiv film gelişmiştir.

Hücresel tane sınırlarında tor biçiminde yer alan Ti₄Ni₂O_x nanohissəcikları başlangıçta mikro-qalvanik qarşılıqlı təsirlere və yarı-sabit çuxurcuqların başlamasına katkıda bulunmuştur. Ancaq tədqiqat, bu parçacıkların uzunmüddətli korroziya davranışını tek başına belirlemediğini göstərir. Parçacıklar çözündükçe mikro-qalvanik etki zayıflamış, yüksək tane sınırı yoğunluğunun desteklediği yenidən passivləşmə baskın hâle gelmiştir.

Türkiyə baxımından üsul; deniz suyu, tuzlu rütubət, kıyı atmosferi və ya klorür içeren tədqiqat koşullarında kullanılabiləcek eklemeli imalat NiTi parçaların geliştirilmesi üçün araştırılabilir. Havacılık aktuatorleri, denizaltı sistemleri, şəkil hafızalı btorlantılar və bazı medikal biləşenler potansiyel uygulama alanlarıdır. Ancaq təcrübəler yalnızca laboratoriya ortamında, 3,5 çəki yüzdesi NaCl məhlulunde və küçük kübik numunelerde realleştirilmiştir. Türkiyədə üretiləcek real parçaların kimyəvi biləşimi, səth bitirme işləməleri, yorğunluq yükleri, temperatur değişimleri və istifadə ortamlarıyla ayrıca doğrulanmadan sahə ömrü və ya ticari güvənilirlik sonucu çıkarılamaz.

Tədqiqatın əsas sualı nədir?

Tədqiqatın əsas sualı şudur: Lazer toz yattorı ergitələmə sırasında oluşan ərinti havuzlarının boyutu və yoğunluğu değiştirilərek hüceyrəvi dənə nisbətı artırılabilir mi və bu mikro-struktursal düzenleme NiTi şəkil hafızalı alaşmaların klorür mənbəlı çukurcuk korroziyauna karşı direncini geliştirebilir mi?

NiTi alaşmaları şəkil hafızası, süperelastiklik və korroziya direnci niyəiyle havacılık, denizcilik və işlevsel mexaniki sistemlerde istifadə olunur. Bununla belə klorür ionları səthdeki koruyucu passiv filmi yerel olaraq bozabilir. Oluşan küçük çukurcuklar zamanla ilərlediğinde parçanın kesitini zayıflatabilir və işlevsel güvənilirliğini azaltabilir.

Eklemeli imalat sırasında sürətli katılaşma, material üçünde aynı anda fərqli strukturlar oluşturur:

• Eriyik havuzu sınırlarında ince və hüceyrəvi dənəler
• Isıdan etkilənen bölgelerde daha kaba taneler
• Yönlü katılaşmayla oluşan sütunsal taneler
• Yüksek dislokasyon yoğunluğu və qalıq mikro-gərginlik
• B2 austenit ilə B19′ martensit bölgeleri
• Ti bakımından zengin oksit nanohissəcikları

İnce hüceyrəvi dənəler çok sayıda tane sınırı oluşturarak passiv filmin sürətli gelişmesine yardım edebilir. Buna karşılık hücresel bölgelerde biriken qüsurlar və gerinimler səthin kimyəvi etkinliğini yükselterek çukurcuk başlatabilir. Tədqiqatın amacı, bu yararlı və zararlı etkiləri birbirinden ayırmaktır.

Hücresel tane nə məna daşıyır?

Hücresel taneler, çok sürətli katılaşma sırasında oluşan və mikroskop görüntülərinde birbirine btorlı küçük hücreleri andıran alt mikrometr ölçekli strukturlardır. Tədqiqatda bu strukturlar xüsusilikle ərinti hovuzu sınırlarında gözlenmiştir.

Hücresel tanelerin yüksək nisbətı iki açıdan əhəmiyyətlidir:

• Pasif oksit filmin oluşması üçün daha fazla tane sınırı və nüvələnmə alanı storlayabilir.
• Tane sınırlarında çökelti, dislokasyon və ya kimyəvi ayrışma bulunması hâlinde yerel elektrokimyəvi fərqlilıklar oluşturabilir.

Bu niyəle hüceyrəvi dənə nisbətının artırılması tek başına otomatik olaraq daha iyi korroziya direnci storlamaz. Aynı zamanda mikro-gerinimin, faz dtorılımının və çökeltilərin de kontrol edilmesi gerekir.

Eriyik havuzu yoğunluğu necə değiştirilmiştir?

Tədqiqatçılar iki numune üçün aynı həcm enerji sıxlığınu, 69,4 J/mm³, korumuştur. Buna rtormen lazer gücü və skan sürəti fərqli seçilmiştir:

Aynı enerji sıxlığı, iki üretim koşulunun aynı termal geçmişi oluşturduğu anlamına gelmemektedir. Lazer gücü və skan sürəti, enerjinin materialye hansı zaman və alan ölçeğinde aktarıldığını değiştirmiştir.

Düşük güclü AS_L koşulunda daha fazla ərinti hovuzu sınırı oluşmuştur. Hücresel taneler çəkilı olaraq bu sınırlarda geliştiği üçün toplam hüceyrəvi dənə nisbətı yükselmiştir. Yüksek güclü AS_H koşulunda isə geniş ərinti havuzları və daha dtorınık sınırlar oluşmuş, hücresel strukturların toplam kapladığı alan azalmıştır.

Numuneler necə üretilmiştir?

Her iki koşulda 10 × 10 × 10 mm³ boyutlarında kübik NiTi numuneler üretilmiştir. Kullanılan ortak tarama və qat parametreleri şöyledir:

• Şerit genişliği: 5 mm
• Tarama çizgiləri arası məsafə: 80 µm
• Katman kalınlığı: 30 µm
• Katmanlar arası tarama dönüşü: 67°
• Altlık ön ısıtma sıcaklığı: 200 °C

67 derecelik qat dönüşü və 200 °C ön ısıtma, termal gərginlikyi və numune çarpılmasını azaltmak amacıyla istifadə edilmişdir.

Üretim sonrasında bütün numuneler akan argon ortamında 500 °C’de üç saat tavlanmış və fırında oda sıcaklığına soğutulmuştur. Tavlamanın amacı, LPBF sırasında oluşan kalıntı gerilimi azaltırken hücresel mikro-strukturnın əhəmiyyətli bölümünü korumaktır.

Elektrokimyəvi təcrübəler üçün tavlanmış küpler istifadə edilmişdir. Pasif film yoxlamalari üçün numuneler 3 × 3 × 5 mm³ boyutlarında kesilmiş; təcrübəlerden önce səthler 0,25 µm’ye kadar parlatılmış, etanol və asetonla ytordan arındırılmış və kurutulmuştur.

Yoğunluk və məsaməlilik nəticələri necədır?

Yüksek lazer gücüne sahip AS_H daha yüksək sıxlıq göstərmişdir. Buna rtormen korroziya direnci AS_L numunesinden daha zayıf kalmıştır. Bu nəticə, karşılaştırılan iki numune üçün yoğunluğun tek başına korroziya performansını belirlemediğini göstərir.

Bu bulgu, məsamələrin ümumi olaraq örütubətsiz olduğu anlamına gelmez. Tədqiqatda AS_L üçündeki məsamə sayısı aştorı və boyutları küçük kalmıştır. Daha yüksək məsaməlilik və ya səthe açıq büyük qüsurlar fərqli nəticə vərebilir.

Faz strukturları necə değişmiştir?

XRD nəticələrina göre her iki numune üç ana struktur içermektedir:

• B2 austenit ana fazı
• B19′ martensit
• Ti₄Ni₂O_x çökeltiləri

B2 fazı her iki numunede de baskındır. AS_L numunesinde daha az B19′ martensit bulunurken AS_H numunesinde iğrütubətsi martenzit bölgeleri daha yaygındır.

AS_H numunesindeki daha yüksək martenzit nisbətı və martenzit ara səthlerindeki yüksək dislokasyon yoğunluğu, səthde daha fazla elektrokimyəvi heterojenlik oluşturabiləcek bir struktur meydana getirmiştir.

Hücresel tane nisbətları ne kadardır?

Tədqiqatnın görüntü analizi və Şekil 3 açıqlaması AS_L üçün yüzde 41,2 dəyərini vərmektedir. Tartışma və nəticə bölümlerinde bu nisbət yüzde 41,5 olaraq yazılmıştır. İki dəyər aynı numuneye aittir və aradaki 0,3 yüzde puanlık fark mənbə üçündeki yuvarlama və ya yazım tutarsızlığı olaraq dəyərlendirilmelidir.

TEM yoxlamasindeki örnek bir AS_L hüceyrəvi dənəsinin boyutu yaklaşık 749 nm’dir. Tədqiqat bütün hüceyrəvi dənəler üçün ayrıntılı bir istatistiksel boyut dtorılımı vərmemekte, strukturların ümumi olaraq alt mikrometr ölçeğinde olduğunu bildirmektedir.

Ti₄Ni₂O_x nanohissəcikları necə dtorılmıştır?

AS_L və AS_H numunelerinde aynı çökelti fazı fərqli morfologiya və mövqelarda gözlenmiştir.

AS_L numunesinde:

• Ti₄Ni₂O_x parçacıkları hüceyrəvi dənə sınırları boyunca tor benzeri strukturlar oluşturmuştur.
• Hücresel tanelerin iç kısmında bu çökeltilər daha seyrektir.
• Sütunsal tane içlerinde yaklaşık 20 nm çapında nokta benzeri Ti₄Ni₂O_x parçacıkları bulunmuştur.
• Hücresel tane sınırında ayrıca yaklaşık 0,212 nm kafes aralığına sahip TiO nanoparçacığı belirlenmiştir.

AS_H numunesinde:

• Ti₄Ni₂O_x daha çok nokta benzeri parçacıklar hâlinde dtorılmıştır.
• Parçacıklar hüceyrəvi dənə içlerinde və sınırlarında daha düzgün dtorılım göstərmişdir.
• Sütunsal bölgelerde 20-80 nm kalınlığında iğrütubətsi B19′ martensit lamelleri bulunmuştur.
• İncelenen martenzit lamellerinden biri yaklaşık 64 nm, daha ince bir ikiz martenzit lameli yaklaşık 19 nm kalınlığındadır.

Ağ biçimli çökeltilər niyə başlangıçta korroziyau artırmaktadır?

Ti₄Ni₂O_x çökeltilərinin Volta potensialı NiTi matrisinden daha aştorıtür. Çökelti və çmərhələsindeki matris bir araya geldiğinde küçük mikro-qalvanik hücreler oluşabilir.

AS_L numunesindeki tor biçimli çökeltilər geniş bir tane sınırı torı boyunca yayıldığı üçün başlangıçta daha fazla mikro-qalvanik qarşılıqlı təsir meydana gelmiştir. Polarizasyon eğrisinde 0 ilə 800 mV arasındaki güclü akım dalğalanmaları bu yarı-sabit çuxurcuq oluşumuyla ilişkiləndirilmiştir.

Bununla belə tor biçimli çökeltilər zamanla kısmen çözünmüş və mikro-qalvanik etkinlik azalmıştır. Hücresel tane sınırları isə passiv film oluşumunu desteklemeyi sürdürmüştür. Böylece başlangıçtaki yerel çözünme uzunmüddətli və kararlı çukurcuk büyümesine dönüşmek yerine yenidən passivləşməyle bastırılmıştır.

Mikro-gerinim necə dəyərlendirilmiştir?

EBSD vərilərinden hesaplanan çekirdek orta yanlış yönelim, KAM, yerel yönelim değişimini və dolaylı olaraq mikro-gerinim ilə dislokasyon yoğunluğunu qiymətləndirmək üçün istifadə edilmişdir.

AS_L numunesi daha yüksək hüceyrəvi dənə nisbətına rtormen daha aştorı orta KAM dəyəri göstərmişdir. Tavlama, LPBF mənbəlı qüsurların bir bölümünü azaltmış və hücresel struktur tamamen ortadan kalkmadan mikro-gerinimi düşürmüştür.

AS_H numunesinde mikro-gerinim hücresel bölgelerin yanında martenzit çmərhələsinde de yoğunlaşmıştır. TEM görüntülərinde martenzit ara səthleri yakınında yüksək dislokasyon yoğunluğu görülmesi EBSD sonucunu dəstəkləyir.

Elektrokimyəvi təcrübəler necə strukturlmıştır?

Polarizasyon və elektrokimyəvi impedans təcrübəleri 25 ± 0,5 °C temperaturta, 3,5 çəki yüzdesi NaCl məhlulunde realleştirilmiştir.

Üç elektrodlu hücrede:

• Referans elektrod olaraq doymuş kalomel elektrod
• Karşı elektrod olaraq platin levha
• Tədqiqat elektrodu olaraq 0,5 cm² açıq səthe sahip NiTi numunesi istifadə edilmişdir.

Numuneler açıq dövrə potansiyelinin kararlı hâle gelmesi üçün təcrübə öncesinde 30 dakika çxüsusitide bekletilmiştir. Potansiyodinamik qütbləşmə:

• -0,6 ilə 1,7 V arasında
• Doymuş kalomel elektroda göre
• 1 mV/s skan sürətiyla
• Her numune üçün üç tekrarla realleştirilmiştir.

Anodik eğride güvənilir bir doğrusal Tafel bölgesi bulunmadığı üçün korroziya cərəyan sıxlığı Tafel ekstrapolasyonuyla hesaplanmamıştır. Tədqiqatçılar bunun yerine korroziya potensialı ilə passiv film dtorılma potensialı arasındaki aralığı kullanmıştır:

\[ \Delta E_{\mathrm{pasif}}=E_b-E_{\mathrm{corr}} \]

Burada E_corr korroziya potensialı, E_b isə passiv filmin bozulmaya başladığı potansiyeldir.

Polarizasyon nəticələri nelerdir?

AS_L eğrisinde 0-800 mV arasında cərəyan sıxlığı yaklaşık 10^-4 A/cm² səviyyəinde dalgalanmıştır. Bu dalgalanmalar yarı-sabit çuxurcuqların başlayıp yeniden kapanmasıyla ilişkiləndirilmiştir.

800-1.400 mV aralığında cərəyan sıxlığı yaklaşık 4,8 × 10^-5 A/cm² səviyyəine düşmüş və daha kararlı hâle gelmiştir. Bu bölüm, səthin yeniden pasifleştiğini göstərir. Yaklaşık 1.460 mV sonrasında akım yeniden artmış və passiv film parçalanmaya başlamıştır.

AS_H numunesinde -400 ilə 500 mV arasında ilk akım artışı görülmüş, 500-1.300 mV aralığında yaklaşık 5,1 × 10^-5 A/cm² səviyyəinde pasif davranış oluşmuştur. Yaklaşık 1.330 mV üzerinde passiv film bozunmuştur.

Korozyon sonrasındaki səthler necə görünmüştür?

Polarizasyon sonrası AS_L səthinde çıplak gözle belirgin bir korroziya bölgesi görülmemiştir. SEM yoxlamasinde səthe strukturşmış çok sayıda NaCl parçacığı bulunmasına rtormen parçacıkların altında belirgin derin çukurcuk gözlenmemiştir. Yalnızca az sayıda küçük və sığ çukurcuk belirlenmiştir.

AS_H səthinde isə yerel renk değişimi və korroziya alanı görülmüştür. SEM görüntüləri küçük çukurcukların yanında daha geniş fakat görece sığ korroziya çukurları göstərmişdir.

AS_L numunesinin daha aştorı yoğunluğa və küçük məsamələre sahip olmasına rtormen daha az çukurcuk göstermesi, bu təcrübə koşullarında yenidən passivləşmə yeteneğinin sıxlıq farkından daha belirleyici olduğunu dəstəkləyir.

Elektrokimyəvi impedans spektroskopisi ne göstərmişdir?

EIS ölçmələri açıq dövrə potansiyelinde, 10 mV alternatif gerilimle və 10⁵-10^-2 Hz tezlik aralığında strukturlmıştır. Numuneler 2 və 72 saatlik daldırma sonrasında müqayisə edilmişdir.

İki saat sonunda iki numunenin impedans eğriləri birbirine yakındır. AS_L yalnızca biraz daha büyük kapasitiv yay göstərmişdir. Yetmiş iki saat sonunda isə AS_L numunesinin Nyquist yarıçapı və aştorı tezlik impedansı belirgin biçimde yükselmiştir.

Verilər iki tabakalı passiv film eşdəyər dmərhələsiyle modellenmiştir:

• R_s: çxüsusiti direnci
• R_b və CPE_b: dış məsaməli tabakanın direnci və sabit faz elementı
• R_p və CPE_p: iç yoğun baryer təbəqəsinın direnci və sabit faz elementı

Sabit faz elementının admitansı:

\[ Y=Y_0(j\omega)^n \]

ifadesiyle vərilmiştir. Burada Y₀ sabit faz büyüklüğünü, j sanal birimi, ω bucaq tezlikı və n səthin ideal kapasitörden yaw derecesini gösterir.

İç pasif tabakanın direnci necə değişmiştir?

Yetmiş iki saat sonunda AS_L numunesinin iç pasif tabaka direnci AS_H dəyərinin yaklaşık iki katına ulaşmıştır. Bu nəticə, AS_L səthindeki baryer təbəqəsinın zamanla daha koruyucu hâle geldiğini göstərir.

SKPFM səth potansiyeli nəticələri ne anlatmaktadır?

Yetmiş iki saatlik daldırma sonrasında atomik qüvvə mikroskobu və taramalı Kelvin zond qüvvə mikroskobu istifadə edilmişdir.

Toplam potansiyel farkları birbirine yakın olsa da mekânsal dtorılım fərqlidır. AS_H səthindeki keskin və yerel potansiyel değişimleri mikro-qalvanik qarşılıqlı təsirleri yoğunlaştırabiləcek alanlar oluşturmuştur. AS_L səthi isə daha homojen bir elektrokimyəvi struktur göstərmişdir.

Pasif film hansı kimyəvi tepkimelerle oluşmaktadır?

Tədqiqatda passiv film oluşumu üçün aştorıdaki anodik tepkimeler vərilmiştir:

\[ \mathrm{Ti \rightarrow Ti^{4+}+4e^-} \]

\[ \mathrm{Ti+2H_2O \rightarrow TiO_2+4H^++4e^-} \]

\[ \mathrm{Ni \rightarrow Ni^{2+}+2e^-} \]

\[ \mathrm{Ni^{2+}+2OH^- \rightarrow Ni(OH)_2} \]

Katodik oksigen indirgenmesi:

\[ \mathrm{O_2+2H_2O+4e^- \rightarrow 4OH^-} \]

şeklinde ifade edilmiştir.

XPS nəticələrina göre her iki numunenin passiv filmi çəkilı olaraq TiO₂, daha aştorı miktarda Ni(OH)₂ və metalik Ti ilə Ni içermektedir.

Yüzeydeki nikel nisbətı zamanla necə değişmiştir?

AS_H səthinde daha yüksək nikel və Ni(OH)₂ birikimi realleşmiştir. AS_L səthinde nikel nisbətının daha aştorı kalması, passiv filmin TiO₂ bakımından daha baskın struktursıyla uyumludur.

Oksijen biləşenleri necə değişmiştir?

O 1s sinyali üç biləşene ayrılmıştır:

• O^2-: başta TiO₂ olmak üzere kafes oksigeni
• OH^-: Ni(OH)₂ gibi hidroksit türleri
• H₂O: səthde adsorplanmış və ya film oluşumuna katılan su

AS_L numunesinde erken dörütubətde yüksək su nisbətı, səthde güclü kimyəvi etkinlik və yarı-sabit çuxurcuq davranışıyla ilişkiləndirilmiştir. Zamanla O^2-/OH^- nisbətı birin üzerine çıkmış və TiO₂ çəkilı daha yoğun bir film gelişmiştir.

AS_H numunesinde uzun daldırma süresinde adsorplanmış su biləşeni kaybolmuş, hidroksit nisbətı artmış və nikel bakımından daha zengin bir film oluşmuştur. Bu struktur klorür saldırısına karşı AS_L filmi kadar kararlı bulunmamıştır.

AS_L numunesinde korroziya mekanizması necə ilərlemektedir?

1. Ağ biçimli Ti₄Ni₂O_x parçacıkları, NiTi matrisiyle mikro-qalvanik çiftler oluşturur.
2. Başlangıç akımı yükselir və yarı kararlı küçük çukurcuklar oluşur.
3. Yüksek hüceyrəvi dənə nisbətı, passiv filmin sürətla çekirdeklenebiləceği çok sayıda sınır storlar.
4. Ti₄Ni₂O_x parçacıkları kısmen çözündükçe mikro-qalvanik etkinlik zayıflar.
5. Düşük orta mikro-gerinim, passiv filmin yerel olaraq yeniden bozulma eğilimini sınırlar.
6. TiO₂ çəkilı iç baryer təbəqəsi kalınlaşır və yenidən passivləşmə baskın hâle gelir.
7. Yüzeyde belirgin və derin çukurcuk büyümesi büyük ölçüde maneəlenir.

AS_H numunesinde korroziya mekanizması necə ilərlemektedir?

1. Nokta biçimli Ti₄Ni₂O_x parçacıkları daha düzgün dtorılmış mikro-qalvanik qarşılıqlı təsirler oluşturur.
2. Düşük hüceyrəvi dənə nisbətı, sürətli passiv film yenilənmesi üçün daha az sınır storlar.
3. Daha yüksək B19′ martensit nisbətı ek faz ara səthleri meydana gəlirlikr.
4. Martenzit çmərhələsindeki dislokasyonlar və yüksək KAM dəyəri yerel kimyəvi etkinliği artırır.
5. Keskin səth potansiyeli gradyanları klorür saldırısına duyarlı alanlar oluşturur.
6. Pasif film ümumi olaraq geniş bir potansiyel aralığında varlığını sürdürse de yerel bölgelerde daha kolay bozulur.
7. Daha geniş fakat sığ çukurcuklar gelişir.

Tədqiqatnın en əhəmiyyətli bilimsel sonucu nədir?

Tədqiqatnın temel sonucu, hüceyrəvi dənəlerin korroziyaa etkisinin tek yönlü olmadığıdır. Hücresel tane sınırları başlangıçta çökeltilər və mikro-qalvanik qarşılıqlı təsirler niyəiyle yarı-sabit çuxurcuqlara katkıda bulunabilir. Aynı sınırlar, qalıq mikro-gərginlik yeterince azaltıldığında, passiv filmin sürətli oluşmasını və sürekli yenilənmesini de destekleyebilir.

Bu niyəle başarılı strateji yalnızca “taneleri küçültmek” değildir. Tədqiqatda geliştirilən yaklaşma şu dört dəyişəni birlikdə düzenlemektedir:

• Hücresel tane nisbətı
• Eriyik havuzu sınırı yoğunluğu
• Martenzit içeriği
• Mikro-gerinim və çökelti dtorılımı

Tədqiqatnın desteklediği nəticələr nelerdir?

• Aynı həcm enerji sıxlığında fərqli lazer gücü və skan sürəti kombinasyonları fərqli ərinti hovuzu geometriləri oluşturmuştur.
• Düşük güç və aştorı sürət, birim alandaki ərinti hovuzu sınırı sayısını və hüceyrəvi dənə nisbətını artırmıştır.
• AS_L numunesi yaklaşık yüzde 41,2 hüceyrəvi dənə nisbətına ulaşmıştır.
• 500 °C’de üç saat tavlama, hücresel strukturyı tamamen yok etmeden orta mikro-gerinimi azaltmıştır.
• AS_L numunesi 1.833 ± 9 mV genişliğinde passiv bölgə göstərmişdir.
• AS_L qütbləşmə eğrisinde yarı-sabit çuxurcuqlardan sonra belirgin yenidən passivləşmə meydana gelmiştir.
• Yetmiş iki saat sonunda AS_L iç pasif tabaka direnci AS_H dəyərinin yaklaşık iki katına çıkmıştır.
• AS_L səthinde daha aştorı nikel nisbətına sahip TiO₂ çəkilı passiv film oluşmuştur.
• AS_H numunesinde daha yüksək martenzit, mikro-gerinim və yerel səth potansiyeli heterojenliği görülmüştür.
• Ağ biçimli Ti₄Ni₂O_x çökeltiləri başlangıçtaki yarı-sabit çuxurcuqlara katkı storlasa da uzunmüddətli davranışı tek başına belirlememiştir.

Tədqiqat hansı nəticələri sübut etmir?

• Yüksek hüceyrəvi dənə nisbətının her NiTi biləşiminde və her üretim sisteminde aynı sonucu vəreceği kanıtlanmamıştır.
• AS_L üretim parametrelerinin bütün LPBF makineleri üçün birbaşa optimum olduğu gösterilmemiştir.
• Tədqiqat real deniz suyu, vücut sıvısı, yüksək temperatur və ya dəyişən klorür koşullarında yürütülmemiştir.
• Uzun süreli sahə korroziyau və ya servis ömrü ölçülmemiştir.
• Korozyon iyiləşmesinin süperelastiklik və şəkil hafızası performansını koruduğu ayrıca gösterilmemiştir.
• Çekme, basma, yorğunluq və ya çat ilərleme təcrübəleri strukturlmamıştır.
• Yüzeyde nikel ionu salımı birbaşa çxüsusiti analiziyle ölçülmemiştir.
• Medikal biyouyumluluk və ya hücre təcrübəleri realleştirilmemiştir.
• Küçük məsamələrin uzunmüddətli korroziya yorğunluqsı üzerindeki etkisi dəyərlendirilmemiştir.
• Yaklaşık 1.833 mV passiv bölgə, bütün real istifadə koşullarında çukurcuk oluşmayactorı anlamına gelmez.

Tədqiqatnın temel məhdudiyyətləri nelerdir?

• Kaynak hakem qiymətləndirməsinden geçmemiş bir preprinttir.
• Yalnızca iki lazer gücü-skan sürəti kombinasyonu müqayisə edilmişdir.
• İki koşulun həcm enerji sıxlığı aynı olsa da tam temperatur-zaman geçmişleri birbaşa ölçülmemiştir.
• Korozyon təcrübəleri yalnızca 3,5 çəki yüzdesi NaCl məhlulunde realleştirilmiştir.
• Polarizasyon testleri üç kez tekrarlanmış olsa da bazı mikro-struktursal ölçmələr üçün numune sayısı ayrıntılı olaraq vərilməmişdir.
• TEM nəticələri çok küçük yerel alanları temsil etmektedir.
• Hücresel tane nisbətı AS_L üçün fərqli bölümlerde yüzde 41,2 və yüzde 41,5 olaraq vərilmiştir.
• Pasif film kalınlığı birbaşa kesit ölçməüyle belirlenmemiştir.
• XPS nəticələri yarı nicel səth biləşimi vərir; filmin derinlik boyunca tam kimyəvi profili təqdim edilməmişdir.
• Ni ionunun çxüsusitiye salınma miktarı ICP və ya benzeri bir üsulle ölçülmemiştir.
• Verilər açıq bir depoda yayımlanmamış, talep üzerine sunulactorı qeyd edilmişdir.

Tədqiqatnın Yöntemi və Bulguları

Deney tasarımının teknik xülasəi

Kullanılan karakterizasyon üsullari

İki numunenin mikro-struktursal müqayisəsı

Ana korroziya bulgularının müqayisəsı

Uygulama açısından en uygun yaklaşma nədir?

Tədqiqatnın nəticələri, LPBF NiTi üretiminde yalnız həcm enerji sıxlığınu hedeflemenin yeterli olmadığını göstərir. Aynı enerji sıxlığında bilə lazer gücü və skan sürətinın ayrı ayrı seçilmesi ərinti hovuzu sayısını, sınır yoğunluğunu və nihai mikro-strukturyı değiştirmektedir.

Korozyon direnci üçün tədqiqatın önerdiği yaklaşma şu sırayı izləməktedir:

1. Daha küçük və sık ərinti havuzları oluşturacak lazer parametreleri seçmek
2. Hücresel tane nisbətını artırmak
3. Üretim sonrası orta temperaturlı tavlamayla mikro-gerinimi azaltmak
4. Martenzit nisbətını və çökelti morfologiyasıni izləmək
5. Yalnız ilk qütbləşmə sonucunu değil, zamanla gelişen passiv film davranışını yoxlamak

Bu yaklaşma birbaşa sənaye reçete değildir. Farklı Ni/Ti nisbətları, makine optikleri, toz xüsusilikleri, tarama yolları və parça geometriləri üçün parametrelerin yeniden optimize edilmesi gerekir.

Endüstriyel uygulama öncesinde hansı ek təcrübəler gereklidir?

• Farklı lazer gücü və tarama sürətlarını içeren daha geniş işləmə haritası
• Farklı üretim partiləri arasında təkrarlanabilirlik
• Gerçek deniz suyu və dəyişən klorür derişimleri
• Temperatur, pH və çözünmüş oksigen etkiləri
• Uzun süreli daldırma və korroziya yorğunluqsı
• Çekme və basma süperelastikliğiyle eş zamanlı korroziya təcrübəleri
• Ni ionu salımının nicel çxüsusiti analizi
• Pasif film kalınlığının kesit TEM və ya derinlik profiliyle ölçülmesi
• Yüzey pürüzlülüğü və son işləmə üsullarinin etkisi
• Karmaşık geometrili real LPBF parçalar
• Medikal istifadə hedefleniyorsa yapay vücut sıvısı, biyouyumluluk və hücre təcrübəleri
• Denizcilik uygulaması hedefleniyorsa gerilim altında çukurcuk və çat ilərleme təcrübəleri

Kaynak və Yöntem Notu

• Tədqiqatnın tam özgün adı: Cellular grain control for enhanced pitting resistance in LPBF NiTi alloys
• Yazarlar: An Yan, Weisi Cai, Xubing Wei, Pengxu Li, Zhicheng He, Xiaowei Li, Meng Cheng, Lai-Chang Zhang, Chao Yang
• Yazar sıralaması: An Yan birinci, Weisi Cai ikinci, Xubing Wei üçüncü, Pengxu Li dördüncü, Zhicheng He beşinci, Xiaowei Li altıncı, Meng Cheng yedinci, Lai-Chang Zhang sekizinci və Chao Yang teksturazuncu müəllifdır.
• Eş birinci müəllif: Eş katkı və ya eş birinci müəlliflık beyanı yoxdur.
• Makalede belirtilən sorumlu müəlliflər: Xiaowei Li və Chao Yang
• SSRN platform rabitə müəllifı: An Yan
• Kurum 1: School of Materials Science and Physics, China Univərsity of Mining and Technology, Xuzhou, China
• Kurum 2: National Engineering Research Center of Near-net-shape Forming for Metallic Materials və Guangdong Provincial Key Laboratory for Processing and Forming of Advanced Metallic Materials, South China Univərsity of Technology, Guangzhou, China
• Kurum 3: Department of Mechanical Engineering, The Univərsity of Hong Kong, Hong Kong, China
• Kurum 4: School of Engineering, Edith Cowan Univərsity, Joondalup, Western Australia, Australia
• Kurum 5: Jiangsu Key Laboratory for 3C Products Additivə Manufacturing and Surface Technology, China Univərsity of Mining and Technology, Xuzhou, China
• DOI:10.2139/ssrn.7201326
• Yayın platformu: SSRN
• Platform müəssisəcisi: Elsevier
• Dergi: Belirli bir hakemli dergi və ya kabul edilmiş yayın sürümü doğrulanmamışdır.
• Yayın yılı: 2026
• Kaynak türü: Eklemeli imalat, mikro-struktursal karakterizasyon, elektrokimyəvi təcrübə və passiv film analizi içeren təcrübəsel preprint tədqiqat tədqiqatsı
• Hakemlik durumu: Hakem qiymətləndirməsinden geçmemiştir.
• Resmî mənbə btorlantısı:SSRN rəsmi tədqiqat sayfası

Tədqiqat; Çin Ulusal Doğa Bilimleri Vakfı Ortak Fonları U24A2025, Çin Ulusal Doğa Bilimleri Vakfı 52371027, Xuzhou “343” Endüstriyel Gelişim Projesi gx2025006 və South China Univərsity of Technology bünyesindeki Guangdong Provincial Key Laboratory for Processing and Forming of Advanced Metallic Materials GJ 202401 projesi tarafından desteklenmiştir.

Yazarlar, tədqiqatın nəticələrinı etkiləyebiləcek bilinen bir rekabet eden mali çıkar və ya kişisəl ilişki bildirmemiştir. Tədqiqat vərilərinin talep üzerine paylaşılactorı qeyd edilmişdir.

Bu türk dili açıqlama; tədqiqatın üretim şeması, bütün təcrübə üsullari, XRD nəticələri, optik və elektron mikroskobu görüntüləri, TEM və kristal quruluş analizleri, qütbləşmə eğriləri, elektrokimyəvi impedans nəticələri, səth potansiyeli haritaları, XPS biləşenleri, EBSD faz və KAM haritaları ilə önerilən korroziya mekanizması incelenerek hazırlanmıştır.

Bilimsel içerik yalnızca incelenen tədqiqatya dayanmaktadır. Dış mənbəlar yalnızca müəlliflərın tam adları, DOI, nəşr platforması, korporativ kimlikler və preprint durumunun bibliyoqraf doğrulanması amacıyla istifadə edilmişdir. Tədqiqatda bulunmayan yeni bir korroziya sonucu, uygulama başarısı və ya performans dəyəri eklenmemiştir.

Sonuclar iki belirli LPBF parametre grubuyla üretilən, aynı tavlama işləməinden geçirilən NiTi numunelerine aittir. Yüksek hüceyrəvi dənə nisbətının olumlu etkisi, aştorı mikro-gerinim və uygun faz-çökelti struktursıyla birlikdə ortaya çıkmıştır. Bu niyəle bulgular, yalnızca hüceyrəvi dənə nisbətını artırmanın bütün NiTi alaşmalarında yeterli olactorı biçiminde yorumlanmamalıdır.