Бул изилдөө, жогорку температура бекемдиги амачланан Al-Cu-Mg-Ag эритмелеринде өзгөрмө температуралуу, изотермалык эмес эскиртүүнүн коррозияга туруктуулукни ханги микротүзүмдүк меканизмаларла артырдыгыны изилдөөктадыр. Геленексел катары 165 °C’де колдонулган T6 изотермалдык эскиртүү менен 90 °C’ден башлайарак 40 °C·саат⁻¹ ылдамдыкла 210 °C’йе чыкарылан NIA40 ишлеми каршылаштырылмыш; меканик сыноолер, даналар аралык коррозия, катмарлуу коррозия, жай деформация ылдамдыктагы тартуу, йеринде электрохимиялык импеданс, SEM, TEM, HAADF-STEM ве KPFM анализлери бирликте колдонулган. NIA40 ишлеми, тартылуу бекемдигины T6’йа ылайык йалнызжа 8 MPa азалтыркен орточо даналар аралык коррозия деринлигини 127,3 μm’ден 69,3 μm’йе дүшүрмүш; коррозия тогунун тыгыздыгыну азалтмыш ве чыңалуу коррозиясы дуйарлылыгы индексини 0,17’ден 0,07’йе индирмиштир. Изилдөөчүлөр бу иймененшмейи, дана чек араларындаки жезге бай чөкмөлөрдүн кесинтили хâле гелмеси, чөкмөсүз аймакнин таралмасы, микрогальваникалык потансийел фаркынын күчүлмеси ве суутек бирикиминин сынырланмасыйла ачыкламактадыр. Ошентсе да изилдөө рецензиядан өткөн эмес; йалнызжа тек бир лаборатория эритмеси, 3 мм калынлыгындаки хадделенмиш левха ве контроллү тузлу чөзелти шарттары инжеленмиш, өнөр жайлык масштаб, йорулма, герчек атмосфер, ширетилген бирлешимлер ве узун убакытли сервис өмрү ырасталган эмес.

Изилдөөнүн негизги салымы, эскиртүү ишлеминин йалнызжа эритме сертлигини ве чөкмө бойутуну дегил, дана чек арасындагы чөкмөлөрдүн кимйасыны, убакытклилигини ве чевресиндеки чөкмөсүз аймакйи де белирледигини гөстермесидир. Геленексел T6 шартунда тане сынырлары бойунжа узанан жезге бай чөкмөлөр, коррозиянын мененрлейебмененжеги убакыткли бир электрохимиялык йол олуштурмуштур. NIA40 шартунда болсо дагы кыса убакытде улашылан жогорку температура, чөзүнен атомларын йениден дагылмасыны сагламыш; дана чек арасы чөкмөлөри арасындаки шилтемейы кесмиш ве коргоочу оксид пленкасыин герилим астында дагы узун убакыт туруктуу калмасына салымда булунмуштур.

Түркия жагынан баалоо: Булгулар; Түркияда хаважылык, савунма, зырхлы арач, денизжилик, ылдам улашым ве жогорку температурата чалышан хафиф метал компоненттер үчүн гелиштирмененн алюминий эритмелерынын жылуулук ишлем тасарымына методологиялык салым сунабилир. Йаклашымын уйгуланабилмеси үчүн Түркияда үретмененн эритмелерын герчек химиялык курамы, левха калынлыгы, дөвме вейа хадде йөнү, фырын температура хоможенлиги, жылуулуктма-согутма ылдамдыгы, су верме гежикмеси ве артык герилмелери диккате алынарак йениден догрулама түзүмлмалыдыр. Туз пүскүртме, немли атмосфер, дениз ортамы, термалдык цикл, йорулма, ширетүү бөлгелери, каплама уйуму ве там масштабдуу парча сыноолору де гереклидир. Бу изилдөөдан NIA40 ишлеминин Түркияда колдонулган бүтүн 2xxx сериси эритмелерда ошол эле сонужу вережеги, мевжут савунма вейа хаважылык парчаларынын сервис өмрүнү белирли бир катышда узатажагы йа да ишлемин өнөр жайлык катары економик олдугу сонужу догрудан чыкарыламаз.

Изилдөөнүн еле алдыгы маселе недир?

Al-Cu-Mg-Ag эритмелеры, жогорку температураларда бекемдик саглайан Ω ве θ′ түрү чөкмөлөр неденийле хаважылык ве йүксек перформанслы түзүмдүк колдонмолар үчүн маанилендирилмектедир. Буга каршы жез ичеригинин йүксек олмасы, эритмесин клорүр ичерен немли ортамларда жергиликтүү электрохимиялык ар түрдүүлыклар гелиштирмесине неден олабилир. Алашым герилим астындайкен коргоочу оксид пленкасыин чатламасы, клорүр ийонларынын метал йүзейине улашмасы ве суутекин тане сынырлары менен кусурлу бөлгелерде бирикмеси; даналар аралык коррозия, катмарлуу коррозия ве чыңалуу коррозиялык жаракаланууны бирликте ылдамдыкландырабилир.

Йашландырма сырасында жез, магний ве күмүш атомларынын насыл дагылдыгы; дана ичиндегиндеки гүчлендирижи чөкмөлөрдүн йанында дана чек арасы чөкмөлөрдүнин чоңлүгүнү, кимйасыны ве убакытклилигини де аныктоотедир. Тане сынырында кесинтисиз бир чөкмө дизиси олушмасы, коррозиянын бир танеден дигерине мененрлейебмененжеги убакыткли бир йол йаратабилир. Ошондой эле чөзүнен атомларын дана чек арасына ташынмасы, сынырын ики йанында чөкмө ичермейен ве электрохимиялык катары дагы еткин давранабмененн бөлгелер олуштурабилир.

Изилдөөнүн негизги суроосу, температуранын заман үчүнде дегиштирилдиги бир эскиртүү ишлеминин чөзүнен атом дагылымыны дүзенлейерек коррозия йолларыны кесип кесемейежеги ве буну йапаркен эритмесин меканик бекемдигины коруйуп коруйамайажагыдыр.

Каршылаштырылан ики эскиртүү ишлеми

Хер ики үлгү грубу да 510 °C’де 1,5 саат чөзелтийе алма ишлеминден кийин су маалыматтарек даярдалган. Геленексел T6 үлгүси 165 °C’де изотермалдык катары эскиртилгентыр. NIA40 үлгүсинде болсо температура 90 °C’ден башлатылмыш, 40 °C·саат⁻¹ ылдамдыкла 210 °C’йе чыкарылмыш ве дагы кийин 20 °C·саат⁻¹ ылдамдыкла дүшүрүлмүштүр.

NIA40 үлгүси болжол менен 4 саат үчүнде тепе сертлиге улашыркен T6 үлгүсинин бензер катуулук дүзейине улашмасы болжол менен 13–14 саат сүрмүштүр. Изилдөөдө колдонулган догрусал температура-заман илишкиси шөйледир:

\[ T = T_0 + kt \]

Бурада Т белирли бир андаки температурасы, Т₀ баштапкы температураныны, к жылуулуктма ылдамдыгыны ве т заманы көрсөтөт. Изилдөөчүлөрын кинетик хесабына ылайык 165 °C’де 14 саатлик реферанс эскиртүүйа ешмаани эскиртүү дүзейине, 40 °C·саат⁻¹ жылуулуктма ылдамдыгында болжол менен 3,94 саатте улашылмактадыр.

Меканик бекемдик корунабилди ми?

Тепе эскиртилген үлгүлөрин бөлмө температурасындаки стантарт чекме натыйжалары бирбирине йакындыр. T6 үлгүсинин тартылуу бекемдиги 501 ± 2,8 MPa, агуу бекемдиги 447 ± 1,6 MPa ве узаруусы %11,2 ± 0,2 катары өлчөнгөн. NIA40 үлгүсинде ошол эле маанилер сырасыйла 493 ± 3,6 MPa, 440 ± 2,1 MPa ве %11,3 ± 0,1’дир.

NIA40 ишлеми тартылуу бекемдигинда 8 MPa, агуу бекемдигинда 7 MPa азалмайа йол ачмыш; буга каршы узаруу маании дегишмемиштир. Бу натыйжа, изилденген лаборатория шарттарында коррозияга туруктуулукндеки иймененшменин чоң бир меканик бекемдик кайбы каршылыгында елде едилмедигини көрсөтөт. Бирок тажрыйба текрарларынын сайжылуулук ве груплар арасындаки фарклар үчүн истатистиксел анламлылык сыноои маалыматлмемиштир.

Танелер арасы коррозия насыл дегишти?

Нумунелер, GB7998-2005 ыкмасыне ылайык 1 мол·Л⁻¹ NaCl ве литре башына 10 мЛ Х₂O₂ ичерен чөзелтиде 6 саат беклетилмиштир. T6 үлгүсинин кесит сүрөттөринде коррозия чатлаклары тане сынырлары бойунжа хем дерине хем де йатай йөнде мененрлемиш; үч өлчөө бөлгесинде 132, 115 ве 135 μm деринликлер аныкталган. Орталама маани 127,3 μm’дир.

NIA40 үлгүсинде өлчүлен деринликлер 65, 68 ве 75 μm, орточо деринлик болсо 69,3 μm’дир. Бөйлеже орточо коррозия деринлиги T6’йа ылайык болжол менен 58 μm вейа %45,6 азалмыштыр. NIA40 сүрөттөринде чатлакларын йөн дегиштирдиги ве салдырынын чогунлукла ири икинжи фаза парчажыклары чевресинде жергиликтүү калдыгы гөрүлмүштүр.

Табакалы коррозия неден гежикти?

Йүзей сүрөттөри 6, 12, 18, 24, 36 ве 48 саатлик марузийетлер бойунжа каршылаштырылмыштыр. T6 үлгүсинде 18 сааттен итибарен айкын йүзей кабармасы гөрүлмүш, 36 саатте табакалы айрылма башламыш ве 48 саатте йүзейин кең бөлүмүне йайылан катманлы коррозия олушмуштур. NIA40 үлгүсинде болсо 24 саатте хафиф кабарма, 36 ве 48 саатте артан чукурлашма гөрүлмесине рагмен 48 саате катар айкын катманлы айрылма билдирилмемиштир.

Изилдөөчүлөр бу фаркы, дана чек арасы бойунжа мененрлейен коррозия үрүнлеринин көлөмсел кеңлемесине багламактадыр. Сүрекли дана чек арасы коррозияны, метал хидрокситлерин чатлак үчүнде бирикмесине ве комшу даналары айырмайа чалышан кама герилмелерине йол ачмактадыр. T6 үлгүсиндеки убакыткли чөкмө йолу бу убакытжи ылдамдыкландырыркен NIA40 үлгүсиндеки кесинтили чөкмөлөр мененрлеме йолуну бөлмектедир.

Хидрожен өлчөөлөри не гөстерди?

Алты саатлик катмарлуу коррозия ишлеминден кийин герчеклештирмененн суутек десорпсийон өлчөөүнде таблицада T6 үчүн %4,28, NIA40 үчүн %3,66 маанилери маалыматлмиштир. Корозйона уграмамыш үлгүлөрде маанилер сырасыйла %0,07 ве %0,05’тир. Ошентсе да ачыклама метни NIA40 үлгүси үчүн %3,26 мааниини кулланмактадыр. Табло менен текст арасындаки бу фарк неденийле NIA40’ын кесин сайысал маании ширетүүта тутарлы дегилдир.

Ширетүү, натыйжалары “wт.%” катары рапорламактадыр; бирок суутек анализ жихазынын модели, стантарт үлгүлөр, калибрасйон теңдемеи, үлгү массаси, алгылама сыныры ве белирсизлик хесабы маалыматлмемиштир. Бу неденле маанилерин мутлак суутек деришими катары физиксел йорумланмасы чектелген. Гүвенле сөйленебмененжек табылга, колдонулган өлчөө дүзенинде коррозияга уграмыш T6 үлгүсинин NIA40’тан дагы күчтүү суутек десорпсийон сигнали вермесидир.

Өнермененн меканизмада метал ийонларынын хидролизийле олушан протонлар катодик бөлгелерде електрон аларак адсорпланмыш суутеке дөнүшмектедир:

\[ \mathrm{H^+ + e^- \rightarrow H_{ads}} \]

Адсорпланмыш суутекин бир бөлүмү метал үчүне гечебилир:

\[ \mathrm{H_{ads} \rightarrow H_{abs}} \]

Бир бөлүмү болсо молекулалык суутеке дөнүшерек айрылабилир:

\[ \mathrm{2H_{ads} \rightarrow H_2} \]

T6 үлгүсиндеки убакыткли ве жезге бай дана чек арасы чөкмөлөрдүнин дагы фазала суутек тутма бөлгеси олуштурдугу; суутекин дана чек арасы багларыны алсызлатмасы, чатлак бүйүмеси ве метал чөзүнмеси арасында позитиф гери беслеме гелиштиги мененри сүрүлмектедир.

Герилимли коррозия чатламасы натыйжалары

Йаваш гериним ылдам чекме тажрыйбалари хавада ве %3,5 NaCl чөзелтисинде герчеклештирилмиштир. T6 үлгүсинин тартылуу бекемдиги хавада 471 MPa икен тузлу чөзелтиде 417 MPa’йа дүшмүштүр. Узама %17,0’ден %10,7’йе гермененмиш ве үлгү болжол менен 30,8 саатте сынган.

NIA40 үлгүсинин тартылуу бекемдиги хавада 510 MPa, чөзелтиде 501 MPa катары өлчөнгөн. Дайаным кайбы йалнызжа 9 MPa’дыр. Узама %25,1’ден %17,6’йа дүшмесине рагмен коррозия ортамындаки узаруусы T6 үлгүсинден 6,9 йүзде пуаны дагы йүксектир. Кырылма мөөнөтү болжол менен 38,3 саате улашмыштыр.

Герилимли коррозия дуйарлылыгы үчүн колдонулган теңдеме шөйледир:

\[ I_{\mathrm{SSRT}} = \left(1-\frac{\sigma_s(1+\delta_s)}{\sigma_A(1+\delta_A)}\right)\times 100\% \]

Бурада σ_с ве δ_с тузлу чөзелтидеки тартылуу бекемдиги ве узарууйы, σ_А ве δ_А хавадаки маанилери темсил етмектедир. Изилдөө T6 үчүн 0,17, NIA40 үчүн 0,07 натыйжаларыны вермектедир. Денклемде натыйжа йүздейле чарпылмасына ве таблицанун сүтунунда йүзде ишарети булунмасына рагмен маанилерин 17 ве 7 йерине 0,17 ве 0,07 йазылмасы, индексин ондалык мы йокса йүзде катары мы рапорландыгыны белирсиз быракмактадыр. Ики гөстеримден хангиси кулланылырса кулланылсын, изилдөө үчүндеки каршылаштырма NIA40 үлгүсинин дагы дүшүк дуйарлылыга сахип олдугуну көрсөтөт.

Поларизасйон өлчөөлөри

%3,5 NaCl чөзелтисиндеки потансийодинамик поларизасйон натыйжаларында T6 үлгүсинин коррозия потансийели −0,746 ± 0,01 В_SCE, NIA40 үлгүсинин потансийели −0,683 ± 0,01 В_SCE катары аныкталган. NIA40’таки дагы позитиф маани, изилденген шартда дагы дүшүк актиф чөзүнме егилимийле уйумлудур.

Корозйон ток тыгыздыгы T6 үчүн 8,34 ± 0,33 × 10⁻⁷ А·cm⁻², NIA40 үчүн 4,88 ± 0,52 × 10⁻⁷ А·cm⁻² катары билдирилген. NIA40 маании T6’дан болжол менен %41,5 дагы дүшүктүр. Бу натыйжа, даналар аралык коррозия ве йүзей сүрөттөриндеки егилимле ошол эле йөндедир.

Йеринде электрохимиялык импеданс нейи ортайа койду?

Нумунелер %3,5 NaCl чөзелтиси үчүндейкен 1 μm·мүнөт⁻¹ сабит йер дегиштирме ылдамдыгыйла чекилмиш ве ошол эле анда 0,01–10⁵ Хз аралыгында электрохимиялык импеданс спектрлары алынмыштыр. Бөйлеже коррозия давранышы сынуу герчеклешене катар баштапкы, ара ве сон ашамалар бойунжа изленмиштир.

Емпеданс моделинде Р_с чөзелти каршылыгыни, Р_ф оксид пленка каршылыгыни, Р_жт заряд өткөрүү каршылыгыни; Q_ф, Q_холе ве Q_дл болсо сырасыйла оксит филм, филмдеки гөзенеклер ве електриксел чифт табака үчүн сабит фаза елеманларыны темсил етмектедир.

Сабит фаза елеманынын емпедансы изилдөөдө мындайча ифаде едилмиштир:

\[ Z_{\mathrm{CPE}} = Y_0^{-1}(j\omega)^{-n} \]

Бурада Й₀ туруктуу фаза элементинын чоңлүгү, ж санал бирим, ω ачысал фреканс ве н идеал капаситөрден сапмайы танымлайан дагылым катсайжылуулукдыр. н = 1 идеал капаситиф, н = 0 каршылык бензери давранышы темсил етмектедир.

Илк саатлерде NIA40 үлгүсинин Р_жт маании болжол менен 4,7 × 10⁴ Ω·cm², T6 үлгүсинин маании болжол менен 5963 Ω·cm² катары маалыматлмиштир. Бу маанилер болжол менен секиз катлык бир фарк көрсөтөт. Бешинжи саатте де NIA40 үчүн болжол менен 4,1 × 10⁴ Ω·cm², T6 үчүн 5009 Ω·cm² билдирилген. Буна рагмен метнин башка бир бөлүмүнде илк беш саат үчүн фарк “дөрт кат” катары танымланмактадыр. Табло маанилери болжол менен секиз катлык фаркы дестеклемектедир.

Йаклашык 10 саат кийин хер ики эритмесин заряд өткөрүү каршылыгы азалмыштыр. NIA40 маании бу ашамада T6’нын болжол менен алты каты дүзейинде калмыштыр. T6 үлгүсинде 5–10 саат аралыгы ен ылдам бозулма дмаанилеринден бири олмуш; оксит филмин сынуусыйла клорүр ийонларынын алтлыга улашмасы ве коррозия үрүнлеринин бирикмеси дүшүк фреканслы Wарбург куйругуйла илишкмененндирилмиштир.

NIA40 үлгүсинде ен кескин дүшүш 20–25 саат арасында гөрүлмүш, T6 үлгүси болжол менен 31 саатте, NIA40 үлгүси болсо болжол менен 38–39 саатте сынган. Изилдөөчүлөр NIA40’таки гежикмейи дагы туруктуу оксит филм, дагы дүшүк дана чек арасы чөзүнмеси ве баштапкы чатлакларынын дагы жай олушмасыйла ачыкламактадыр.

Тане чоңлүгү ве дана ичиндеги чөкмөлөр

EBSD натыйжаларында хер ики эритмеда да агырлыклы катары еш ексенли даналар гөрүлмүштүр. T6 үлгүсинин орточо тане чапы 50,8 μm, NIA40 үлгүсинин орточо тане чапы 35,3 μm катары өлчөнгөн. Корозйон кийинсындаки елемент карталарында T6 үлгүсинде дагы йогун дана чек арасы чатлаклары аныкталган.

Тане үчүндеки ана гүчлендирижи чөкмөлөр Ω ве θ′ фазаларыдыр. HRTEM ве ылдам Фоуриер дөнүшүмү сүрөттөри бу фазаларын алюминий матрисийле йары уйумлу арайүзлер олуштурдугуну көрсөтөт. Ω фазасы менен α-Al матриси арасындаки айкын контраст, Mg-Ag атомик табакаларынын Al₂Cu табанлы Ω фазасы йүзейинде айрышмасыйла илишкмененндирилмиштир.

NIA40 үлгүсиндеки чөкмөлөр орточо катары дагы чоң ве калын, сайы йогунлугу дагы дүшүк, топлам көлөм катышы болсо дагы йүксектир. Бойут дагылымы да T6’дан дагы кеңтир. T6 чөкмөлөрдүнин %85’тен фазаласы 5–30 nm аралыгында булунуркен NIA40 үчүн бу катыш болжол менен %70’тир.

Сонуч бөлүмүнде NIA40 үчүн “йүксек тыгыздыклу Ω фазалары” ифадеси кулланылмасына рагмен нижел таблицада NIA40’ын чөкмө сайы йогунлугу T6’дан дагы дүшүктүр. Бу неденле NIA40’ын үстүнлүгү йалнызжа дагы йүксек чөкмө сайжылуулукна дегил; дагы йүксек көлөм катышы, ар түрдүү бойут дагылымы ве дана чек арасы дүзенине багланмалыдыр.

Тане сыныры чөкмөлөри ве чөкмөсүз аймак

Изилдөөнүн ана меканик ачыкламасы дана чек арасы түзүмүна дайанмактадыр. Метин, T6 үлгүсинде жезге бай чөкмөлөрдүн дана чек арасы бойунжа убакыткли бир дизи олуштурдугуну, NIA40 үлгүсинде болсо дагы кесинтили дагылдыгыны билдирмектедир.

Шекил үчүндеки өлчөөлөрде убакыткли чөкмө дизисинин йанында чөкмөсүз аймак кеңлиги 125 nm’ден чоң, кесинтили чөкмө түзүмүнда болсо 30 nm’ден кичинекей көрсөтүлгөн. Изилдөөнүн генел меканизмасы, кең бөлгенин T6’йа ве тар бөлгенин NIA40’а аит олдугуну ортайа коймактадыр. Бирок Шекил 16’нын йазылы ачыкламасында панел груплары терс сырада адландырылмыштыр. Бу неденле панел харфлерине дегил, сүрөт үчүндеки “жонтинуоус ГБПс”, “дисжонтинуоус ГБПс”, PFZ өлчүлери ве тартышманын бүтүнүне дайанмак герекир.

NIA40 ишлеминде температуранын 210 °C’йе катар йүкселмеси, чөзүнен атомларын көлөмсел дифүзйонуну ылдамдыкландырмактадыр. Кыса убакытли жогорку температура, базы кичинекей чөкмөлөрдүн йениден чөзүнмесине ве согума сырасында йениден чөкелмесине оланак вермектедир. Бөйлеже атомлар йалнызжа дана чек арасына ташынмак йерине дана ичиндегине ве сыныр чевресине дагы денгели дагылмакта, кең бир чөкмөсүз аймакнин олушмасы баскыланмактадыр.

Метнин чоң бөлүмүнде NIA40 дана чек арасы чөкмөлөри “кесинтили” катары танымланмыш ве бу өзеллик коррозияга туруктуулукнин негизги недени кабул едилмиштир. Буга каршы тартышманын бир параграфында NIA40 чөкмөлөрдүнин “дагы убакыткли ве дагы инже” хâле гелдиги йазылмыштыр. Бу жүмле, сүрөттөр, натыйжа бөлүмү ве дигер меканизма ачыкламаларыйла челишмектедир.

KPFM өлчөөлөри микрогальваникалык фаркы насыл гөстерди?

Келвин проб куввет микроскописи, дана чек арасы чөкмөлөри менен алюминий матриси арасындаки Вольта потенциал айырмасыны каршылаштырмак үчүн колдонулган. NIA40 үлгүсинде фарк болжол менен 90–140 мВ, T6 үлгүсинде болжол менен 120–200 мВ катары өлчөнгөн.

Даха йүксек потансийел фаркы, чөкмө менен матрис арасында дагы күчтүү бир микрогальваникалык чифт олушмасы анламына гелмектедир. T6 үлгүсиндеки жезге бай чөкмөлөр дагы катодик давранарак комшу алюминийун вейа чөкмөсүз аймакнин анодик чөзүнмесини ылдамдыкландырабилир. NIA40’таки дагы дүшүк фарк болсо жергиликтүү галваник итижи гүжүн алсызладыгыны көрсөтөт.

Чөзүнен атом дифүзйону неден маанилүүдир?

Изилдөөда чөзүнен атомларын диффузия коэффициенти Arrhenius илишкисийле ачыкланмыштыр:

\[ D = D_0 \exp\left(-\frac{Q_D}{R_gT}\right) \]

Бурада Д диффузия коэффициенти, Д₀ өн-үстел катсайы, Q_Д дифүзйон активдешүү энергиясы, Р_g евренсел газ сабити ве Т мутлак температуратыр. Сыжаклык йүкселдикче Cu, Mg ве Ag атомларынын матрис үчүндеки харекетлилиги артмактадыр.

Изилдөөдө жезын 165 °C’деки хесапланан диффузия коэффициенти 4,64 × 10⁻²¹ м²·с⁻¹, 190 °C’деки катсайжылуулук болсо 3,38 × 10⁻²⁰ м²·с⁻¹ катары маалыматлмиштир. Йүксек температура дифүзйону ылдамдыкландырса да NIA40’ын топлам мөөнөтүнин кыса олмасы, жезын дана чек араларында узун убакытли ве ашыры зенгинлешмесини сынырламактадыр. Изилдөөнүн өнердиги меканизмайа ылайык белирлейижи олан йалнызжа температура дегил, температура менен ишлем мөөнөтүнин бирликте олуштурдугу дифүзйон гечмишидир.

Өнермененн коррозия меканизмасы

T6 шартунда дана чек арасындагы жезге бай чөкмөлөр ве кең чөкмөсүз аймак арасында чоң электрохимиялык фарк олушмактадыр. Сүрекли чөкмө дизиси, жергиликтүү чөзүнменин дана чек арасы бойунжа мененрлейебмененжеги шилтемелы бир йол саглар. Метал чөзүнмеси ве оксижен калыбына келтирилиши ширетүүта шу генел тепкимелерле көрсөтүлгөн:

\[ \mathrm{M \rightarrow M^{n+} + ne^-} \]

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

Чөзүнен метал ийонларынын хидролизи жергиликтүү аситлиги артырабилир:

\[ \mathrm{M^{n+} + xH_2O \rightarrow M(OH)_x^{(n-x)+} + xH^+} \]

Йерел аситлешме коруйужу филмин йениден олушмасыны зорлаштырыркен суутек өндүрүшини дестеклемектедир. Корозйон үрүнлеринин чатлакларда бирикмеси көлөмсел кеңлеме ве кама герилмеси олуштурур. Бу герилмелер комшу даналары калдырарак катмарлуу коррозияа, суутек бирикими болсо дана чек арасы багларынын алсызламасына ве чыңалуу коррозиялык жаракаланууна салымда булунур.

NIA40 шартунда чөкмөлөрдүн кесинтили дагылымы коррозия йолуну бөлер; дагы тар чөкмөсүз аймак ве дагы дүшүк Вольта потенциал айырмасы анодик чөзүнме егилимини азалтыр. Башлангычтаки оксит филм дагы йүксек филм ве заряд өткөрүү каршылыгы сергменендиги үчүн чукуржукларын дана чек арасы чатлагына дөнүшмеси гежикир. Даха аз ве дагы кыса чатлак, суутекин ич бөлгелере улашабмененжеги йоллары да сынырлар.

Изилдөөнүн дестекледиги натыйжалар

• NIA40 ишлеми, изилденген эритмеда чоку эскиртүү мөөнөтүни болжол менен 13–14 сааттен болжол менен 4 саате дүшүрмүштүр.
• NIA40 үлгүси, T6’йа абдан йакын чекме ве агуу бекемдиги сактаган.
• Алты саатлик стантарт тажрыйбаде орточо даналар аралык коррозия деринлиги 127,3 μm’ден 69,3 μm’йе дүшмүштүр.
• NIA40 үлгүсинде 48 саате катар айкын катманлы йүзей айрылмасы гөрүлмезкен T6 үлгүсинде 36–48 саатте йайгын катмарлуу коррозия олушмуштур.
• %3,5 NaCl үчүндеки жай гериним тажрыйбаинде NIA40’ын тартылуу бекемдиги йалнызжа 9 MPa, T6’нынки 54 MPa азалмыштыр.
• NIA40 дагы дүшүк коррозия тогунун тыгыздыгы ве дагы йүксек еркен дмаани заряд өткөрүү каршылыгы көрсөткөн.
• NIA40’та дана чек арасы чөкмөлөри менен матрис арасындаки Вольта потенциал айырмасы дагы дүшүк өлчөнгөн.
• Микротүзүм натыйжалары NIA40’та дагы кесинтили дана чек арасы чөкмөлөри ве дагы тар бир чөкмөсүз аймак булундугуну генел катары дестеклемектедир.

Изилдөө нейи гөстермемектедир?

• Сонучлар бүтүн Al-Cu-Mg-Ag вейа 2xxx сериси эритмелер үчүн генел бир оптимум эскиртүү речетеси олуштурмаз.
• 40 °C·саат⁻¹ жылуулуктма ылдамдыгынын ар түрдүү левха калынлыкларында вейа чоң өнөр жайлык парчаларда ошол эле микротүзүмйы олуштуражагы гөстерилмемиштир.
• Герчек атмосфер, дениз суйу, сыжак-немли цикл, кирлетижмененр вейа дегишкен меканик йүклер астында сервис өмрү белирленмемиштир.
• Йорулма-коррозия, тарбе, балистик перформанс, сойлоо, ширетилген бирлешим вейа каплама уйуму сыноо едилмемиштир.
• Ишлемин енержи түкетими, фырын капаситеси, өндүрүш нарки, парча чарпылмасы ве өнөр жайлык калите контрол герексинимлери хесапланмамыштыр.
• Инсан вейа чевре гүвенлигийле илгили бир баалоо түзүмлмамыштыр.
• Хидрожен натыйжалары, жихаз ве калибрасйон айрынтылары ексик олдугу үчүн кесин бир мутлак суутек деришими догруламасы сунмамактадыр.
• Хакем баалооси булунмадыгындан формулалер, панел ачыкламалары ве сайысал тутарсызлыклар багымсыз билимсел денетимден гечмемиштир.

Метин үчүндеки маанилүү тутарсызлыклар

Изилдөөнүн Йөнтеми ве Булгулары

Алашым курамы

Йүксек сафлыктаки Al, Mg ве Ag догрудан елемент катары; Cu, Mn ве Ti болсо сырасыйла Al–47Cu, Al–10Mn ве Al–5Ti ана эритмелеры аркылуу екленмиштир.

Үретим ве жылуулук ишлем убакытжи

Меканик тажрыйбалар

• Сертлик үлгүлөри 10 × 10 мм даярдалган.
• HV-10B Вижкерс жихазында 0,5 кг йүк ве 15 секунда беклеме мөөнөтү колдонулган.
• Хер үлгүде беш ноктадан өлчөө түзүмларак орточо алынмыштыр.
• Чекме үлгүлөри хадде йөнүнде даярдалган.
• Паралел бөлүм узунлугу 32 мм, өлчү бойу 25 мм’дир.
• MTS858 жихазында чапраз кафа ылдамдыгы 2 мм·мүнөт⁻¹ катары колдонулган.

Корозйон ве електрокимйа тажрыйбалари

Микротүзүм карактеризасйону

• Тане түзүмү ве коррозия морфоложиси SEM ве йөнелим карталарыйла изилденген.
• Чөкелтмененр Титан G2 60-300 аберасйон дүзелтмели трансмисйон електрон микроскобуйла сүрөтленмиштир.
• TEM үлгүлөри болжол менен 80 μm’йе инжелтилмиш ве 3 мм чаплы дисклер хâлине гетирилмиштир.
• Електролитик чифт пүскүртме, 110 мА сабит акымда ве көлөмже 3:7 нитрик асит-метанол чөзелтисийле түзүмлмыштыр.
• Инже бөлге калынлыгы ЖБЕД ве Жрйстбоx менен бааланган.
• Ω ве θ′ фазалары HRTEM, сечилмиш алан електрон кырынымы ве ФФТ десенлерийле танымланмыштыр.
• Тане сыныры курамы HAADF-STEM елемент карталарыйла бааланган.
• Йерел йүзей потансийели АФМ менен KPFM колдонуп каршылаштырылмыштыр.

Топлу натыйжа таблицасу

Текрарланабилирлик ве методологиялык сынырламалар

Сертлик өлчөөлөринде беш нокта ве даналар аралык коррозия деринлигинде үч бөлге колдонулган. Буга каршы багымсыз эритме өндүрүш сайжылуулук, чекме ве ССРТ үлгү сайжылуулук, электрохимиялык текрар сайжылуулук ве суутек анализиндеки текрарлар ачыкча маалыматлмемиштир. Базы маанилерде стантарт сапма сунулмасына рагмен үлгүлем чоңлүгү ве истатистиксел анламлылык сыноолору булунмамактадыр.

Табакалы коррозия тажрыйбаинин чөзелтиси, стантарт нумарасы, температурасы ве үлгү йүзей аланы айры бир ыкма башлыгы астында там катары ачыкланмамыштыр. Хидрожен анализ жихазы, жылуулуктма програмы, ташыйыжы газ, үлгү массаси ве калибрасйон егриси маалыматлмемиштир. АФМ/KPFM жихаз модели, проб айрыкчари, тарама ортамы ве йүзей хазырлама айрынтылары да ексиктир.

Ысыл ишлем йалнызжа 3 мм левха үстүндө дененмиштир. Бүйүк кеситлерде меркез ве йүзей арасындаки температура фарклары, су верме гежикмеси, артык герилме, фырын йүкү ве согутма ылдамдыгынын ошол эле микротүзүмйы коруйуп корумайажагы билинмемектедир. Бу неденлерле ыкма лаборатория дүзейинде күчтүү бир каршылаштырма сагласа да догрудан өнөр жайлык өндүрүш речетеси катары маанилендирилмемелидир.

Булак жана метод эскертүүсү

Изилдөөнүн там өзгүн ады: Межханистиж Ынвестигатион инто тхе Енханжемент оф тхе Жорросион Ресистанже оф Al-Cu-Mg-Ag Аллойс бй регулатинг солуте дистрибутион виа wелл-десигнед Вариабле-Температуре Агинг Прожесс

Йазарлар ве сыралары: Йузхе Пан, Wентинг Ли, Wенфенг Mo, Зуоqионг Оуйанг, Зхенгwу Xианг, Бингхуи Луо.

Еш салым вейа еш биринжи автор: Изилдөөдө еш салым йа да еш биринжи авторлык ачыкламасы булунмамактадыр.

Сорумлу ве менентишим авторы: Башлык сайфасында йылдыз ишарети Бингхуи Луо’нун адында булунмактадыр; бу неденле изилдөө метнине ылайык жооптуу автор Бингхуи Луо’дур. Бирок жооптуу автор е-поста адреси маалыматлмемиштир. SSRN кайыт сайфасы Wентинг Ли’йи “Жонтажт Аутхор” катары көрсөтөт. Бу ики библийографик рол арасындаки илишки ширетүүта ачыкланмамыштыр.

Курумлар: Йузхе Пан, Wентинг Ли, Wенфенг Mo, Зуоqионг Оуйанг ве Зхенгwу Xианг үчүн Сжхоол оф Материалс Сжиенже анд Енгинееринг, Жентрал Соутх Университй, Жхангсха 410083, Жхина белгиленген. Бингхуи Луо ошондой эле Кей Лабораторй оф Нонферроус Метал Материалс Сжиенже анд Енгинееринг, Министрй оф Едужатион, Жентрал Соутх Университй мекемеуна баглыдыр.

DOI: 10.2139/ssrn.7194077. Бу DOI, SSRN препринт кайдына аиттир ве хакемли журнал макалеси DOI’си дегилдир.

Дерги вейа конференция: Йүкленен сүрүм үчүн догруланмыш бир хакемли журнал вейа конференция жарыялооы булунмамактадыр.

Йайын платформау: SSRN.

Өзгүн басмакана: Изилдөө үчүн догруланмыш бир журнал басмакана белиртилмемиштир. SSRN, изилдөөнүн дагытылдыгы препринт платформаудур.

Йайын йылы: 2026.

Ширетүү түрү: Денейсел материал билими, металуржи, коррозия ве електрокимйа изилдөө препринти.

Хакемлик дуруму: Изилдөө рецензиядан өткөн эмес. Хер сайфада “Тхис препринт ресеаржх папер хас нот беен пеер ревиеwед” ве “Препринт нот пеер ревиеwед” уйарылары булунмактадыр.

Ресмî шилтемелар:SSRN расмий кайыт сайфасы ве DOI шилтемесы.

Йазар салымлары: Йузхе Пан каврамсаллаштырма, маалымат дүзенлеме ве илк таслак; Wентинг Ли бичимсел анализ ве маалымат дүзенлеме; Wенфенг Mo маалымат дүзенлеме; Зуоqионг Оуйанг инжелеме ве дүзенлеме; Зхенгwу Xианг маалымат дүзенлеме ве ыкма; Бингхуи Луо каржылоо, гөзетим, догрулама, инжелеме ве дүзенлеме ылайыквлерийле белгиленген.

Чыкар чатышмасы: Йазарлар, изилдөөнү еткмененйебмененжек билинен бир мали чыкар вейа кишболсол илишки булунмадыгыны бейан етмиштир.

Бу Түркче макале, изилдөөнүн ана метни, тажрыйба протоколлери, формулалери, таблицалары, меканик ве электрохимиялык өлчөөлөри, коррозия сүрөттөри, микротүзүм карталары ве меканизма шемалары есас алынарак даярдалган. Изилдөөдө булунмайан йени бир тажрыйба сонужу вейа дыш ширетүүтан билимсел табылга екленмемиштир. Дыш ширетүү колдонулушу йалнызжа DOI, SSRN кайды ве менентишим авторы гиби библийографик кимлик билгмененринин догруланмасыйла сынырландырылмыштыр.

Изилдөөнүн башлыжа чектелгенлыклары; хакем баалоосинден гечмемиш олмасы, тек эритме курамы ве тек левха калынлыгы кулланылмасы, базы тажрыйбаларде текрар сайыларынын ачыкланмамасы, истатистиксел анламлылык анализинин булунмамасы, катмарлуу коррозия ве суутек анализ ыкмалеринин ексик танымланмасы, герчек сервис ортамы менен узак мөөнөттүүли йорулма догруламасынын түзүмлмамасы ве текст үчүнде бирден фазала сайысал йа да панел ешлештирме тутарсызлыгы булунмасыдыр.

Сонучлар, белиртмененн Al-Cu-Mg-Ag курамы ве лаборатория шарттарында NIA40 ишлеминин T6 эскиртүүйа ылайык дагы ийи коррозияга туруктуулук саглайабилдигини көрсөтөт. Булгулар коммерциялык парчаларда гаранти едилмиш кулланым өмрү, бүтүн 2xxx эритмелерына колдонууга мүмкүнлик, балистик йетерлилик вейа өнөр жайлык економик үстүнлүк каныты дегилдир.