Образование полупроводниковой наноструктуры на поверхности аустенитной стали
С помощью электрохимических исследований показано, что на межфазных границах
 10Х20Н9Г6/H₂SO₄ – 1 М, легированных x% масс. Y, при различных температурах существует
 полупроводниковый слой n-типа, обеспечивающий повышение коррозионной стойкости. Анализ импедансных данных в рамках т...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Физическая инженерия поверхности |
|---|---|
| Дата: | 2007 |
| Автори: | , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Російська |
| Опубліковано: |
Науковий фізико-технологічний центр МОН та НАН України
2007
|
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/98836 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Образование полупроводниковой наноструктуры на поверхности аустенитной стали / С.В. Нестеренко, В.В. Джелали // Физическая инженерия поверхности. — 2007. — Т. 5, № 3-4. — С. 228–237. — Бібліогр.: 23 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860237548644728832 |
|---|---|
| author | Нестеренко, С.В. Джелали, В.В. |
| author_facet | Нестеренко, С.В. Джелали, В.В. |
| citation_txt | Образование полупроводниковой наноструктуры на поверхности аустенитной стали / С.В. Нестеренко, В.В. Джелали // Физическая инженерия поверхности. — 2007. — Т. 5, № 3-4. — С. 228–237. — Бібліогр.: 23 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Физическая инженерия поверхности |
| description | С помощью электрохимических исследований показано, что на межфазных границах
10Х20Н9Г6/H₂SO₄ – 1 М, легированных x% масс. Y, при различных температурах существует
полупроводниковый слой n-типа, обеспечивающий повышение коррозионной стойкости. Анализ импедансных данных в рамках теории Мотта-Шоттки указывает, что для данной системы
полупроводниковая пленка вырождена, концентрация легирующей примеси ND превышает
1⋅10²⁷ м⁻³ и поэтому распределение носителей заряда подчиняется статистике Ферми-Дирака.
Микроструктурные исследования, определение микрохимической неоднородности, состава и
распределения НВ в наплавленном металле выполняли с помощью электронных микроскопов
“Comebаx” фирмы “Comeсa” и “Comscan-4” с приставкой для микрорентгеноспектрального
анализа “Link System 860”. Определение состава пассивных пленок проводили с помощью
метода электронной ОЖЕ-спектроскопии на спектрометре JAMP-10S фирмы JEOL.
Установлено, что сварные швы, микролегированные РЗМ, обладают в 3 – 4 раза большей коррозионной стойкостью по сравнению со сварными швами, полученными с помощью серийных
электродов.
Внаслідок електрохимічних досліджень було показано, що на міжфазових межах 10Х20Н9Г6/
H₂SO₄ – 1M, що бyли легіровані х% за масою Y,
при різних температурах існує напівпровідниковий шар n-типу, що забезпечує підвищення корозійної стійкості. Аналіз даних імпедансу в рамках
теорії Мотта-Шотткі свідчить, що для даної системи напівпровідникова плівка є виродженою,
концентрація легіруючої домішки ND перевищує
1⋅10²⁷м⁻³, і тому розподіл носіїв заряду підкоряється статистиці Фермі-Дірака. Мікроструктурні
дослідження, визначення мікрохимічної нерівномірності, складу та розподілу НВ у наплавленому
металі виконували за допомогою електронних
мікроскопів “Comebax” фірми “Comeca” та
“Comscan-4” з пристрієм для мікрорентгеноструктурних аналізів “Link System 860”. Визначення складу пасивних плівок проводили за допомогою методу електронної Оже-спектроскопії
на спектрометрі “JAMP-10S” фірми “JEOL”.
Було встановлено, що зварювальні шви, що були
мікролегіровані РЗМ, мають в 3 – 4 рази більшу
корозійну стійкість в порівняннізізварювальними швами, що були виготовлені за допомогою
серійних електродів.
The thesis is paper to investigation of welds corrosion
resistance of austenitic chrome-nickel (18-8) and
chrome-nickel-molybdenum (18-8-2) stainless steel
samples. The welds were micro-alloyed with rareearth
metals (REM) and their compounds. Investigation
has shown that the metal anodic solution was
hindered and metal passivation occured more readily
when welds were micro-alloyed by Y and/or its
compounds and by complex mixture of Y and Ce. It
was established that auto solution currents after full
passivation REM-containing Cr-Ni-Mo metal are
smaller than it has been observed for initial variant.
Yttrium optimal content was 0,0025 – 0,0032
mass.%.A structural change leads to the micro-chemical
heterogeneity decrease (especially for samples
with Ni and Cr) and ensures continuous formation
of passive protective films enriched with REM. The
analysis of dependences Cω→∞^−2 = f(Е) were with usage
of the theory Mott-Schottka’s and Grilikhes’s
approach enabled to show that implantation Y in the
chrome-nickel alloy converts its surface layer into
the semi-conductor state. This remarkable fact leads
to more uniform electrode potential distribution on
metal surface of the welding compound and hinders
local corrosion development.
|
| first_indexed | 2025-12-07T18:26:02Z |
| format | Article |
| fulltext |
ФІП ФИП PSE, 2007, т. 5, № 3-4, vol. 5, No. 3-4228
ВВЕДЕНИЕ
Редкоземельные металлы (РЗМ) в металлур-
гии используются как раскислители, десуль-
фураторы, модификаторы углеродистой и вы-
соколегированной сталей. Масштаб исполь-
зования их в производстве нержавеющих ста-
лей меньше, хотя применение РЗМ оказывает
значительное воздействие на структуру литья
[1, 2] и физико-химические свойства сварных
соединений [3, 4].
Одним из наиболее известных резервов
повышения коррозионных свойств сталей яв-
ляется устранение отрицательного влияния
неизбежно присутствующих в них (металлах)
вредных примесей: S, Р, С, О2, Н2. РЗМ, явля-
ясь переходными металлами, обладают очень
высокой химической активностью. Известно,
что РЗМ рафинируют и модифицируют ме-
талл [1 – 4], связывают серу и другие примеси
в неметаллические включения и тем самым
уменьшают микрохимическую неоднород-
ность сварного шва. Несмотря на обширный
накопленный экспериментальный материал
по микролегированию, до последнего вре-
мени еще нет до конца обоснованного меха-
низма влияния РЗМ на коррозионный про-
цесс. Поэтому поиск электрохимических за-
кономерностей, характеризующих корро-
зионный процесс, является актуальной зада-
чей. Подчеркнем также то, что несмотря на
большое количество данных, полученных
при проведении исследований о положитель-
ном влиянии РЗМ на коррозионную стой-
кость металлов, механизм электрохимичес-
ких процессов коррозии микролегированных
металлов для кислых и нейтральных сред
подробно не рассматривался.
Целью данной работы является изучение
влияния микролегирования РЗМ на пассиви-
руемость аустенитных сварных швов и фор-
мирование на их поверхности защитных на-
нопленок в агрессивных сернокислотных
средах.
МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА
Для получения сварных швов и наплавленно-
го металла использовали электроды для ду-
говой сварки. РЗМ вводили через покрытие
в виде чистых металлов и их соединений, а
также лигатур в виде сплава с кремнием. Оп-
ределение остаточного содержания РЗМ вы-
полняли по методике с использованием ха-
УДК 544.6:621.791.052:620.193
ОБРАЗОВАНИЕ ПОЛУПРОВОДНИКОВОЙ НАНОСТРУКТУРЫ НА
ПОВЕРХНОСТИ АУСТЕНИТНОЙ СТАЛИ
С.В. Нестеренко, В.В. Джелали
Харьковская Национальная академия городского хозяйства,
Институт микробиологии и иммунологии имени И.И. Мечникова АМН Украины, Харьков
Украина
Поступила в редакцию 13.11. 2007.
С помощью электрохимических исследований показано, что на межфазных границах
10Х20Н9Г6/H2SO4 – 1 М, легированных x% масс. Y, при различных температурах существует
полупроводниковый слой n-типа, обеспечивающий повышение коррозионной стойкости. Ана-
лиз импедансных данных в рамках теории Мотта-Шоттки указывает, что для данной системы
полупроводниковая пленка вырождена, концентрация легирующей примеси ND превышает
1⋅1027 м–3 и поэтому распределение носителей заряда подчиняется статистике Ферми-Дирака.
Микроструктурные исследования, определение микрохимической неоднородности, состава и
распределения НВ в наплавленном металле выполняли с помощью электронных микроскопов
“Comebаx” фирмы “Comeсa” и “Comscan-4” с приставкой для микрорентгеноспектрального
анализа “Link System 860”. Определение состава пассивных пленок проводили с помощью
метода электронной ОЖЕ-спектроскопии на спектрометре JAMP-10S фирмы JEOL.
Установлено, что сварные швы, микролегированные РЗМ, обладают в 3 – 4 раза большей кор-
розионной стойкостью по сравнению со сварными швами, полученными с помощью серийных
электродов.
ФІП ФИП PSE, 2007, т. 5, № 3-4, vol. 5, No. 3-4 229
рактеристического рентгеновского излучения
путем облучения исследуемого вещества пуч-
ком тяжелых заряженных частиц. Химичес-
кий анализ исследуемых образцов наплавлен-
ного металла приведен в табл. 1. Вольтам-
перометрические измерения проводили с
помощью потенциостата ПИ-50. Скорость
развертки потенциала составляла 5 мВ/мин.
Температуру поддерживали с помощью тер-
мостата U10. Потенциалы в работе приведе-
ны относительно стандартного водородного
электрода. Измерения спектров импеданса в
диапазоне частот от 20 до 1,0⋅105 Гц выпол-
няли с помощью моста Р5021. Источником
поляризующей ЭДС служил потенциостат
П5827М.
Микроструктурные исследования опреде-
ления микрохимической неоднородности,
состава и распределения неметаллических
включений (НВ) в наплавленом металле про-
водили с помощью электронных микроско-
пов “Comebax” фирмы “Comeka” и Coms-
can-4 с приставкой для микрорентгеноспект-
рального анализа Link System 860. Состав
пассивных пленок определяли с помощью
метода электронной ОЖЕ-спектрометрии
(глубина информации 2 нм) на спектрометре
JAMP-10S фирмы JEOL. Изучали распре-
деление элементов по глубине. Для этого про-
водили послойное ионное травление поло-
жительными ионами аргона с энергией 4 кэВ.
Режим ионного травления выбирали, исходя
из условия, что толщина слоя металла, страв-
ленного за одну минуту, равна 10 нм. Для уда-
ления загрязнений и адсорбатов с исследуе-
мой поверхности перед анализом проводили
очистку ее ионами аргона с той же энергией
на протяжении 30 с.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ
ОБСУЖДЕНИЕ
ВОЛЬТАМПЕРОМЕТРИЯ МЕЖФАЗ-
НОЙ ГРАНИЦЫ МИКРОЛЕГИРОВАН-
НАЯ СТАЛЬ – РАСТВОРЫ СЕРНОЙ
КИСЛОТЫ
Потенциодинамические кривые (рис. 1) из-
меренные на межфазных границах наплав-
ленный металл – раствор H2SO4 показывают,
что введение в состав электродного покры-
тия Y или его соединений в количестве 0,5 –
1% масс. приводит к сдвигу потенциала кор-
розии в положительную область, торможе-
нию реакций анодного растворения стали по
сравнению с исходным вариантом и одновре-
менно к торможению процесса катодного вы-
деления водорода. Разряд ионов гидроксония
на стали 12Х18Н2Т в 1М Н2SO4 и на этой же
стали микролегированной Y происходит по
замедленному механизму разряд – ионизация,
следствием чего является наличие прямоли-
нейных катодных Тафелевских участков на
зависимостях lgi = f(E).
На стали 07Х19Н11М3 в растворе 4М Н2SO4
и на этой же стали легированной малыми до-
бавками Y2O3, наличие катодного предель-
Рис.1. Потенциодинамические кривые наплавленного
металла, микролегированного Y и его соединениями,
в растворах Н2SO4 при 60 °С: а) – 12Х18Н10Т в 1М
Н2SO4:1 – 0%; 2 – 0,0015 %; 3 – 0,0036% Y; б) –
07Х19Н11М3 в 4М Н2SO4: 1 – 0%; 2 – 0,0012%;
3 – 0,0035% Y2O3; в) – 07Х19Н11М3 в 4М Н2SO4:
1 – 0%; 2 – 0,0017 %; 3 – 0,0030 %; 4 – 0,0035 % YF3.
Таблица 1
Химический состав наплавленного металла
Марка стали
Химический состав, %масс
С Сr Ni Mn Si Mo Ti S P
0,11 18,7 7,9 0,95 0,6 – 0,07 0,012 0,01410X18H9T
0,07 18,5 10,1 0,9 0,6 2,1 – 0,014 0,01607X19H11M3
0,11 19,3 9,0 5,3 0,9 – 0,09 0,011 0,01910X20H9Г6
0,04 18,8 9,0 3,3 0,9 – – 0,011 0,01304X18H9
а) б) в)
С.В. НЕСТЕРЕНКО, В.В. ДЖЕЛАЛИ
ФІП ФИП PSE, 2007, т. 5, № 3-4, vol. 5, No. 3-4230
ОБРАЗОВАНИЕ ПОЛУПРОВОДНИКОВОЙ НАНОСТРУКТУРЫ НА ПОВЕРХНОСТИ АУСТЕНИТНОЙ СТАЛИ
ного тока на зависимостях lgi = f(E) указывает
на то, что механизм разряда ионов H3O
+ конт-
ролируется замедленной диффузией адатомов
Н к местам рекомбинации. Предельные ка-
тодные токи, разряд ионов гидроксония бо-
лее чем в 80 раз уменьшаются в системе
07Х19Н11М3 + 0,003 % YF3/4М Н2SO4.
Наличие анодных предельных токов на вто-
рых анодных участках в области существова-
ния тонких полупроводниковых барьерных
пленок для межфазных границ 07Х19Н11М3
+ x% Y2O3/4М Н2SO4 и 07Х19Н11М3 + 0,003%
YF3/4М Н2SO4 находится в противоречии с
закономерностями анодного растворения
металлов при замедленности анодной диф-
фузионной стадии отвода продуктов реакции
из двойного электрического слоя (ДЭС) [7].
Повышение содержания Y в наплавленном
металле (до 0,0032 % масс.) сопровождается
ростом коррозионной стойкости. Этот эффект
обусловлен блокировкой активных центров
соединениями иттрия и образованием более
плотных защитных пленок. Химический ана-
лиз поверхности показывает, что пассивные
пленки обогащены РЗМ и хромом. Дальней-
шее микролегирование РЗМ наплавленного
металла (более 0,0032 % масс.) приводит к
ухудшению коррозионных свойств исследу-
емого металла (рис. 2). Так, для стали
12Х18Н2Т при E = –80 мВ скорость коррозии
снижается более чем на два порядка при вво-
де в покрытие электрода 1% масс Y (рис.1а).
Заметно снижаются также токи пассивации.
Аналогичное влияние на скорость растворе-
ния стали оказывает оксид иттрия. При этом
скорость электрохимической стадии раство-
рения стали при E = –60 мВ замедляется бо-
лее, чем на два порядка. Облегчается переход
металла шва в пассивное состояние; на пада-
ющем участке анодной кривой при E > Eпас
электрод интенсивно пассивируется. Микро-
легирование оксидом иттрия также умень-
шает растворение наплавленного металла
из пассивного состояния (кривые 1, 2, 3 на
рис. 1б). Скорости растворения сплава, рас-
считанные из поляризационных кривых, хо-
рошо коррелируют с результатами коррозион-
ных испытаний. Токи растворения металла
шва при Eпас снижаются при вводе в покрытие
2% Y2O3 почти в 20 раз, а скорость коррозии
при потенциале Екорр< Eпас замедляется при-
мерно в 5 раз и защитный эффект достигает
78%. Еще более эффективным оказался ввод
в сталь иттрия в виде фторида YF3. Как видно
из рис. 1в, потенциал коррозии стали, легиро-
ванной добавками фтористого иттрия, смеща-
ется в область более положительных анодных
потенциалов, и активация имеет место при
более низких плотностях тока на анодных
участках вольтамперной кривой. Увеличение
концентрации YF3 в покрытии до 2% еще бо-
лее затрудняет анодное растворение наплав-
ленного металла (рис. 1в). Защитный эффект
достигает 81%.
Наименее стойким в растворах 1М H2SO4
является наплавленный металл 10Х20Н9Г6.
Однако, введение иттрия и его оксида в эту
сталь значительно повышают ее коррозион-
ную стойкость. Электрохимическое пове-
дение указанного наплавленного металла
(рис. 1) полностью аналогично поведению
наплавленных металлов на сталях 12Х18Н9Т
и 07Х14Н11М3. Защитное действие иттрия
при оптимальном легировании для него дос-
тигает 75 %, а оксида иттрия 73 %.
МЕТАЛЛОГРАФИЧЕСКИЕ
ИССЛЕДОВАНИЯ
Металлографическими исследованиями уста-
новлено сильное модифицирующее влияние
Рис. 2. Зависимость скорости коррозии (К) наплавлен-
ного металла, микролегированного Y, в растворе 1М
Н2SO4 при 60 °С от остаточного содержания Y в метал-
ле: 1 – 10Х20Н9Г6; 2 – 12Х18Н10Т; 3 – 07Х19Н11М3.
ФІП ФИП PSE, 2007, т. 5, № 3-4, vol. 5, No. 3-4 231
РЗМ на структурные составляющие наплав-
ленного металла – дробление кристаллитов
и зерен. В РЗМ-содержащем металле умень-
шается количество δ-феррита. Границы зерен
и кристаллитов утончаются и становятся бо-
лее совершенными. Дальнейшее увеличение
содержания Y (более 0,0032 % масс.) приво-
дит к выделению на границах зерен иттрий-
содержащей фазы. При анализе результатов
исследований установлено, что введение ит-
трия в металл наплавки приводит к дисперги-
рованию дендритной структуры (рис. 3).
Концентрация иттрия в металле наплавки
(0,0022 %), при вводе его в электродное по-
крытие в виде металлической добавки, при-
водит к размельчению ветвей дендритных об-
разований (рис. 3б), существенно уменьша-
ется количество ветвей второго порядка [5].
Расстояние между дендритными ветвями
уменьшается в 2 – 3 раза. Увеличение концен-
трации иттрия до 0,0032% приводит к устра-
нению дендритных форм (рис. 3в).
Неметаллические включения (НВ) в РЗМ-
содержащем сплаве преимущественно распо-
ложены в теле зерна в отличие от исходного
варианта, где НВ распложены по границам
зерен. В металле с РЗМ НВ измельчены (ме-
нее 1 мкм). Форма их приближается к шаро-
видной. При микролегировании химический
состав НВ изменяется и становится более сло-
жным: светлые оксидные содержат Mn, Si, S,
Y, Cе, Аl, O; темные сложные карбиды: C, Mn,
Y, Ce, S (свечение в отраженных электронах).
В большинстве НВ с РЗМ присутствует зна-
чительное количество S (рис. 4).
Сварные швы, микролегированные иттри-
ем в оптимальных количествах (содержание
0,0025 – 0,0032 %мас.), обладают повышен-
ной стойкостью в химически активных сре-
дах как к общей, так и к питтинговой корро-
зии. Структурные изменения приводят к уме-
ньшению микрохимической неоднородности
(особенно по Ni и Cr) и способствуют образо-
ванию сплошных пассивных защитных сло-
ев, обогащенных РЗМ (табл. 2.). Это обеспе-
чивает более равномерное распределение
электродного потенциала по поверхности ме-
талла сварного соединения.
ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
ПОЛУПРОВДНИКОВЫХ
НАНОСТРУКТУР
Для изучения свойств полупроводниковых
нанопленок образующихся на межфазной
границе сталь микролегированная Y(Y2O3) –
раствор, использовали импедансную спект-
роскопию и измерения дифференциальной
емкости и сопротивления на фиксированной
частоте переменного тока. Эксперименталь-
ные зависимости C = f(Е), R = f(Е) – для ис-
следуемых сталей приведены на рис. 5а, б.
Особенностью этих зависимостей является
то, что потенциалы максимум токов их актив-
ного растворения, емкости и минимума со-
противления межфазной границы близки
друг к другу. Введение микропримеси Y в
сталь 10Х20Н9Г6 приводит к сильному тор-
а) б)
в) Рис. 3. Микроструктура
металла 07Х19Н11М3, по-
лученного наплавкой элек-
тродами:
а) – без РЗМ;
б) – 0,0022 %;
в) – 0,0028 % Y.
С.В. НЕСТЕРЕНКО, В.В. ДЖЕЛАЛИ
б)а)
в)
Рис. 4. Распределение хи-
мических элементов в НВ
темного свечения, распо-
ложенном на границе зер-
на (метал 07Х19Н11М3
микролегированный
0,0019Y + 0,0021Ce)
×4000.
ФІП ФИП PSE, 2007, т. 5, № 3-4, vol. 5, No. 3-4232
ОБРАЗОВАНИЕ ПОЛУПРОВОДНИКОВОЙ НАНОСТРУКТУРЫ НА ПОВЕРХНОСТИ АУСТЕНИТНОЙ СТАЛИ
можению как катодного, так и анодного про-
цессов, следствием чего является снижение
дифференциальной емкости и увеличение
сопротивления межфазной границы металл-
раствор по сравнению с не легированной ста-
лью. В области полной пассивации при по-
тенциалах 0,12 – 0,3 В (рис. 5, кривые 2 – 5)
также наблюдается значительное снижение
емкости и увеличение сопротивления меж-
фазной границы металл-раствор по сравне-
нию с нелегированной сталью. При введении
в состав электрода больше 1% Y (остаточное
содержание >0,0027%), рис. 5, кривая 4 на-
блюдаются дополнительные максимумы
емкости на C = f(Е) зависимостях при по-
тенциалах 0,12 В и 0,05 В. Это указывает на
образования здесь менее стойких защитных
пленок и на изменение взаимодействия ато-
марного водорода с подложкой. Аналогичное
поведение характерно и для электродов,
которые содержат 0,0017%Y. Для стали,
микролегированной оксидом иттрия, имеется
только один максимум на C = f(Е), R = f(Е),
i = f(Е) зависимостях. Снижение дифферен-
циальной емкости в 1,5 – 2 раза и увеличение
сопротивления межфазной границы металл-
раствор по сравнению с нелегированной ста-
лью наблюдается и в области активного рас-
творения.
*Содержание элементов в металле без РЗМ.
Глубина
Химический состав, ат/масс., %
Cr Сr* Ni Ni* O O* C C* YFe*Fe Ce
10,0 12,7 3,110,2 4,1 10,7 4,0 4,568,062,7 5,54,61
10,1 15,0 0,89,1 4,3 3,4 3,8 1,176,259,9 8,310,9
8,5 9,9 2,113,0 7,7 7,7 4,0 6,663,465,4 0,95,32
8,7 11,9 0,612,4 8,2 2,6 0,8 1,472,663,2 1,412,9
11,3 6,5 5,39,5 9,4 10,3 4,0 6,963,662,3 4,72,93
11,9 8,1 1,58,8 10,2 3,5 0,8 1,774,762,2 7,57,3
9,8 10,0 2,411,3 6,6 5,6 5,4 5,371,466,7 2,61,74
10,5 11,6 0,710,7 6,7 1,8 1,2 1,278,168,2 4,34,4
10,3 10,3 2,67,6 8,0 4,7 5,1 5,869,469,0 2,00,45
11,1 11,9 0,77,2 8,2 1,6 1,1 1,476,170,6 1,21,0
10,3 11,2 2,58,0 7,7 7,9 5,1 4,966,266,8 0,50,26
10,2 13,2 0,68,5 7,4 2,5 0,9 1,273,969,3 0,70,8
Таблица 2
Результаты анализа поверхностных слоев наплавленного металла после травления
ионами аргона, методом ОЖЕ-спектрометрии
Рис. 5. Влияние поляризации электрода на реактивную
(а) и активную (б) составляющие импеданса для меж-
фазной границы 10Х20Н9Г6, xY/H2SO4 при 333 К,
частоте 0,82 кГц и различном содержании добавок
РЗМ в наплавленном металле: 1 – без РЗМ; 2 –
0,0017% Y; 3 – 0,0027% Y; 4 – 0,0022% Y; 5 – 0,0022%
Y (Y2O3).
а)
б)
ФІП ФИП PSE, 2007, т. 5, № 3-4, vol. 5, No. 3-4 233
Анализ зависимостей составляющих им-
педанса от потенциала для межфазной гра-
ницы 10Х20Н9Г6, хY (рис. 5) в 1М растворе
H2SO4, показывает, что в области стандартно-
го потенциала реакции
H3O
+ + e ←
→ 1/2H2 + H2O (1)
на вольтфарадных зависимостях (рис. 5a)
наблюдаются максимумы псевдоемкости,
обусловленные адсорбционно-десорбцион-
ной перестройкой структуры ДЭС. С увели-
чением содержания иттрия в металле (от
0,0017 до 0,0027%) дифференциальная
емкость в области катодных потенциалов
резко падает (2,3 – 2,7 раза). При увеличении
содержания иттрия в наплавленном металле
более 0,0027 % наблюдается раздвоение адс-
орбционно-десорбционного максимума, ука-
зывающего на адсорбцию атомарного водо-
рода в два энергетически разных состояния,
как и при адсорбции его [6] на различных
кристаллографических гранях платины. С
увеличением содержания иттрия в сплаве со-
отношение концентраций этих форм водо-
рода меняется и приводит к изменению вкла-
дов емкостных компонент в общую измеря-
емую емкость в области потенциалов сов-
местной адсорбции. Микролегирование ме-
талла сварных швов иттрием приводит к за-
труднению протекания электрохимических
стадий восстановления ионов гидроксония и
анодного растворения стали.
В условиях существенного вклада фараде-
евских процессов растворения сталей в сум-
марный импеданс графики Мота-Шоттки по-
казаны на рис. 6. Экспериментальные зави-
симости С–2 = f(Е) для межфазной границы
10Х20Н9Г6 + х%Y/ Н2SO4 – 1 М содержат как
адсорбционные, так и фарадеевские компо-
ненты емкости. Измеренные по последовате-
льной схеме замещения реактивные компо-
ненты импеданса зависят от частоты пере-
менного тока. Поэтому их нельзя использо-
вать для анализа в координатах С–2 = f(Е), не
смотря на то, что эти графики в некотором
диапазоне потенциалов линейны. Для даль-
нейшего анализа активная и реактивная ком-
поненты импеданса были пересчитаны в
активную и реактивную компоненты адми-
танса, соответствующие параллельному их
включению в эквивалентную схему замеще-
ния:
Y = ReY + ImY = 1−
nR + jωCn . (2)
Полученные спектры в координатах ImY/ω =
= f(ReY/ω) показаны на рис. 7, 8. Из них, пу-
тем экстраполяции на ω → ∞, находили ем-
кость Cп, ω = ∞. Обращает на себя внимание си-
льная зависимость Cп, ω = ∞ от катодной и анод-
ной поляризации [9]. Аналогичные зависимо-
сти были получены недавно для толстых на-
нопленок (~20 нм) Ф. Ди Кварто [19] для
межфазной границы α-Nb2O5/H2SO4 – 0,5 M.
Различие между нашим подходом [9] и под-
ходом Ф. Ди Кварто [19, 20] состоит в исполь-
зовании для анализа экспериментальных
спектров импеданса различных эквивалент-
ных схемах замещения. Полученные нами
Рис.6. Зависимости Мотта-Шоттки для межфазной
границы 10Х20Н9Г6 + хY/Н2SO4 – 1 М, f = 22 Гц
Т = 298 К при различном содержании Y в наплавлен-
ном металле:1 – без РЗМ; 2 – 0,0027%Y; 3 – 0,005%Y
– a), зависимости Мотта-Шоттки для межфазной
границы 10Х20Н9Г6, хY/ Н2SO4 – 1 М, Т = 333 К,
f = 820 Гц при различном содержании РЗМ в на-
плавленном металле:1 – без РЗМ; 2 – 0,0017%Y;
3 – 0,0027%Y; 4 – 0,005%Y; 5 – 0,0022%Y2O3 – б).
б)
а)
С.В. НЕСТЕРЕНКО, В.В. ДЖЕЛАЛИ
ФІП ФИП PSE, 2007, т. 5, № 3-4, vol. 5, No. 3-4234
ОБРАЗОВАНИЕ ПОЛУПРОВОДНИКОВОЙ НАНОСТРУКТУРЫ НА ПОВЕРХНОСТИ АУСТЕНИТНОЙ СТАЛИ
спектры адмиттанса в первом приближении
описываются уравнением:
Y = ((jwCd + (RF + (jwCF)–1)–1)–1 +
+ jwCSC + (RSC)–1)–1)–1, (3)
где Cd – емкость ДЭС, RF и CF – соответст-
венно сопротивление и емкость электрохими-
ческой реакции, CSC и RSC – соответственно,
емкость и сопротивление пространственного
заряда в полупроводнике. При ω → 0,
ReY/ω = 0, ImY/ω = Cd + CF, а при ω → 0,
ReY/ω = 0,
SCd
SCd
CC
CC
+
=ω/YIm . У Ф. Ди Кварто
экспериментальные данные описываются
уравнением:
Y = ((jωCd + (RF)–1)–1 + (jωCSC, p + jωCSS, p +
+ (RSC, p)
–1 + (RSS, p)
–1)–1)–1. (4)
где CSC, p, RSC, p – соответственно, емкость и
сопротивление пространственного заряда в
полупроводнике, CSS, p, RSS, p – емкость и со-
противление поверхностных состояний. При
условии, что CSC, p = CSS, p и RSC, p = RSS, p при
ω → 0 limReY/ω не определен,
2
,,
2
2
,,
22
2
YIm
pSCpSCFF
pSCpSCFd
RRRR
RCRC
++
+
=ω ,
а при ω → 0 ReY/ω = 0,
pSCd
pSCd
CC
CC
,
,YIm
+
=ω .
Мы отдали предпочтение предложенному
нами подходу, так как при малой толщине на-
нопленки (2– 3 нм), в отличие от работ Ф. Ди
Кварто, где толщина нанопленки приближа-
б)
а) а)
б)
Рис. 7. Адмитансные спектры для межфазной гра-
ницы 10Х20Н9Г6 + 0,0027%Y/Н2SO4 – 1 М, Т = 298 К
при различных потенциалах: 1 – (–0,19); 2 – (–0,16);
3 – (–0,14); 4 – (–0,09); 5 – (–0,07); 6 – (–0,05);
7 – (–0,03); 8 – (–0,01); 9 – 0,01; 10 – 0,03 В – а), и при
потенциалах: 11 – 0,05; 12 – 0,07; 13 – 0,.09; 14 – 0,11;
15 – 0,16; 16 – 0,21; 17 – 0,26; 18 – 0,31 В – б).
Рис. 8. Адмитансные спектры для межфазной грани-
цы 10Х20Н9Г6 + 0,0027%Y/Н2SO4 – 1 М, Т = 333 К
при различных потенциалах: 1 – (–0,19); 2 – (–0,15);
3 – (–0,11); 4 – (–0,09); 5 – (–0,07); 6 – (–0,05);
7 – (–0,03) В – а), и при потенциалах: 8 – (–0,01);
9 – 0,03; 10 – 0,05; 11 – 0,09; 12 – 0,11; 13 – 0,.16;
14 – 0,21; 15 – 0,31 В – б).
ФІП ФИП PSE, 2007, т. 5, № 3-4, vol. 5, No. 3-4 235
лась к 20 нм, пренебрегать адмиттансом фа-
радеевских процессов в области средних и
низких частот невозможно. В то же время
необходимо указать на то, что в пределе ω→∞
обе схемы не различимы. Ниже, при расчетах,
мы используем только высокочастотные дан-
ные.
Исправленные экспериментальные дан-
ные анализировали с использованием теории
Мотта-Шоттки в координатах 2
,
−
∞=ωnC = f(Е)
(рис. 9). Полученные зависимости имеют
линейные участки. Наличие их указывает на
то, что поверхностный слой является полу-
проводниковой фазой n-типа. Для этой сис-
темы полупроводниковая пленка вырождена,
концентрация легирующей примеси ND пре-
вышает 1⋅1027 м–3, и поэтому распределение
носителей заряда подчиняется статистике
Ферми-Дирака.
Рассчитанные потенциалы плоских зон,
толщина полупроводникового слоя и энергия
Ферми окисных слоев приведены в табл. 3.
Анализ результатов показывает, что с увели-
чением концентрации Y потенциал плоских
зон пленки смещается в отрицательную об-
ласть, энергия Ферми уменьшается, что свя-
зано с увеличением энергии выхода электро-
нов из металла в раствор электролита [8, 9].
В отличие от работ [10, 11], где анализи-
ровались вольт-фарадные зависимости при
суммарной емкости ниже 20 мкФ·см–2, в об-
ласти пассивности между Фладэ-потенци-
алом и потенциалом транспассивности, ана-
лиз данных позволяет построить графики
Мотта-Шоттки в условиях существенного
влияния фарадеевских процессов растворе-
ния сталей.
Сравнение полученной нами эксперимен-
тальной величины концентрации легирую-
щей примеси ND с аналогичными величинами
для других окислов и сталей ( SnO2 [13], Fe2O3
[14], TiO2 [15], Bi2O3 [16], Nb2O5 [17, 19, 20],
WO3 [18], AISI 304 [21] ) показывает, что ни
для одного из них такая величина вырожде-
ния не достигается. Поэтому перенос элект-
рона при высоких частотах переменного тока
является квантовыми процессом и осуществ-
ляется путем его туннелирования через по-
тенциальный барьер [22, 23].
Рис. 9. а) – Исправленные зависимости Мотта-Шоттки для межфазной границы 10Х20Н9Г6 + хY/Н2SO4 – 1 М,
Т = 298 К и б) при содержании Y в наплавленном металле: 1 – 0,0027%; 2 – 0,005%Y; для этой же границы при
Т = 333 К, и содержании РЗМ в наплавленном металле:1 – без РЗМ; 2 – 0,0017%Y; 3 – 0,0027%Y; 4 – 0,005%Y,
5 – 0,0022%Y(Y2O3).
а) б)
Таблица 3
Электрохимические параметры высоколегированного полупроводникового электрода
в системе 10Х20Н9Г6 + х% Y (Y2O3)/0,5М H2SO4.
Легирующий компонент Т, К ND⋅10–27, м–3 EF, эВ ЕFB, B δмин, нм , В
298Нет компонента – – – – –
–0,0027%Y –0,14 5,01 6,73 –0,363 3,04
–0,0050%Y –0,16 2,51 4,24 –0,621 3,42
333Нет компонента – – – – –
–0,0017%Y 0,03 6,66 8,12 –0,004 2,90
–0,0027%Y –0,14 5,06 6,76 –0,357 3,04
–0,0050%Y –0,18 4,62 6,36 –0,414 3,09
–0,0022%(Y2O3) –0,18 4,34 6,10 –0,428 3,12
2−
CE
С.В. НЕСТЕРЕНКО, В.В. ДЖЕЛАЛИ
ФІП ФИП PSE, 2007, т. 5, № 3-4, vol. 5, No. 3-4236
ОБРАЗОВАНИЕ ПОЛУПРОВОДНИКОВОЙ НАНОСТРУКТУРЫ НА ПОВЕРХНОСТИ АУСТЕНИТНОЙ СТАЛИ
ВЫВОДЫ
1. Модифицирование сталей оптимальными
количествами добавок Y приводит к тор-
можению как электродных стадий их ано-
дного растворения, так и катодных стадий
разряда ионов гидроксония и приводит к
увеличению коррозионной стойкости их
в агрессивных средах.
2. Импедансные и поляризационные измере-
ния микролегированных РЗМ аустенит-
ных сталей в растворах серной кислоты
позволили показать, что основной причи-
ной повышения их коррозионной стой-
кости является образование на их поверх-
ности полупроводниковых пассивных на-
нопленок, с повышенными защитными
свойствами.
3. Установлено, что микролегирование ста-
лей иттрием диспергирует дендритную
структуру и измельчает структурные сос-
тавляющие, уменьшает химическую мик-
ронеоднородность и приводит к более
равномерному распределению электрод-
ного потенциала по поверхности сварно-
го шва.
4. Рассчитаны потенциалы плоских зон,
толщины полупроводниковых слоев и
энергии Ферми а также концентрация
примесных носителей для полученных
нанопленок.
5. Полученные результаты позволили разра-
ботать электроды для сварки аустенитных
сталей, которые обеспечивают получения
сварных швов с высокой коррозионной
стойкостью.
ЛИТЕРАТУРА
1. Крещановский Н.С., Сидоренко В.П. Моди-
фикаторы стали. – М.: Металлургия, 1970. –
296 с.
2. Приданцев М.В., Остапенко Г.В. Влияние
редкоземельных металлов на структуру и
свойства сталей Х18Н10Т, Х17Н13М2Т,
ООХ17Н11//Металлы. – 1974. – № 3. – С. 136-
140.
3. Александров А.Г., Лазебнов П.П., Саво-
нов Ю.И., Лангер Н.А., Горбань В.А. Влияние
иттрия на коррозионную стойкость сварных
соединений стали 12Х18Н10Т//Сварочное
производство. – 1982. – № 2. – С. 12-14.
4. Нестеренко С.В., Ефименко Н.Г. Корозійна
тривкість зварних з’єднань аустенітної сталі,
мікролегованої рідкісноземельними мета-
лами//Фізико-хімічна механіка матеріалів. –
2003. – № 5, Т.39. – С. 31-38.
5. Ефименко Н.Г. О механизме влияния РЗМ на
процесс кристаллизации и формирование
первичной структуры шва при сварке стали//
Сварочное производство. – 1990. – № 7. –
С. 34-38.
6. Безлепкина Е.Б., Касаткин Э.В., Цой В.С.,
Божко С.И. Исследование электросорбцион-
ных свойств монокристаллических платино-
вых электродов//Электрохимия.–1987. – Т. 23,
Вып. 10. – С. 1419-1426.
7. Ротинян А.Л., Тихонов К.И., Шошина И.А.
Теоретическая электрохимия. – Л.: Химия,
1981. – 423 с.
8. Нестеренко С.В., Джелали В.В., Шушура О.С.
Импедансная спектроскопия стали
10Х20Н9Г6 имплантированной Y в 1M H2SO4
//Вестник НТУ “ХПИ”.– 2005.–№ 16. – С. 114-
117.
9. Джелали В.В., Нестеренко С.В. Импедансная
спектроскопия межфазной границы полупро-
водник-электролит//Вестник НТУ “ХПИ”. –
2005. – № 15. – С. 47-50.
10. Bojinov M., Fabricius G., Laitinen Т., Make-
la К., Saario Т., Sundholm G. Influence of molyb-
denum on the conduction mechanism in passive
films on iron-chromium alloys in sulphuric acid
solution//Electrochim. Acta. – 2001.– Vol. 46. –
Р. 1339-1358.
11. Ferreira M.G.S., Hakiki N.E., Goodlet G., Fa-
ty S., Simoes A.M.P., Da Cunha Belo M. Influen-
ce of the temperature of film formation on the
electronic structure of oxide films formed on 304
stainless steel//Electochim. Acta. – 2001. –
Vol. 46. – P. 3767-3776.
12. Tsuchiya H., Fujimoto S., Chinara O., Shiba-
ta T. Semiconductive behavior of passive films
formed on pure Cr and Fe-Cr alloys in sulfuric
acid solution//Electrochim. Acta. – 2002. –
Vol. 47. – P. 4357-4366.
13. Унтила Г.Г., Бартенев В.Я., Рубин Л.Б. Опре-
деление потенциала плоских зон поликрис-
таллического SnO2-электрода из графиков
Мотта-Шоттки//Электрохимия.– 1985.– Т. 21.
– Вып. 2. – С. 281-284.
14. Sukhotin A.M., Grilikhes M.S., Lisovaya E.V.
The influence of passivation on the kinetics of
the dissolution of iron-1. Outer layer of the pas-
sivating film as a heavy doped thin semiconuctor
and Mott-Schottky equation//Electrochim. Acta.
– 1989. – Vol. 34. – P. 109-112.
ФІП ФИП PSE, 2007, т. 5, № 3-4, vol. 5, No. 3-4 237
15. Сooper G., Turner J.A., Nozik A.J. Mott-Schot-
tky plot and flat band potential for single crystal
rutile electrodes//J. Electrochem. Soc. – 1982. –
Vol. 129. – P. 1973-1976.
16. Позняк С.К., Кулак А.И. Электрохимические
свойства анодных пленок оксида висмута.
Емкостные измерения//Электрохимия. –
1984. – Т. 20. – Вып. 10. – С. 1393-1395.
17. Di Quatro F., Piazza S., Sunseri C. Amorphous
semiconductor-electrolyte junction. Impedance
study on the α-Nb205-electrolyte junction//Elec-
trochim. Acta. – 1990. – Vol. 35. – P. 99-107.
18. Di Quatro F., Aimiuwu V.O., Piazza S., Sunse-
ri C. Amorphous semiconductor-electrolyte junc-
tion. Energetics at the WO3-electrolyte junction
//Electrochim. Acta. – 1991. – Vol. 36. – P. 1817-
1822.
19. Di Quatro F., La Mantia F., Sunseri C. Physico-
chemical characterization of passive films on
niobium by admittance and electrochemical im-
pedance spectroscopy studies//Electrochim.
Acta. – 2005. – Vol. 50. – Р. 5090-5102.
20. Di Quatro F., La Mantia F., Sunseri C. Recent
advances on physico-chemical characterization
of passive films by EIS and differential admit-
tance techniques//Corrosion Science. – 2006. –
Vol. 49. – P. 186-194.
21. Di Paola A. Semiconducting properties of pas-
sive films on stainless steels//Electrochim. Acta.–
1989. – Vol. 34. – Р. 203-210.
22. Глесстон С., Лейдлер К., Эйринг Г. Теория аб-
солютных скоростей реакций. – М.: Ин. лит-
ра, 1948. – 583 с.
23. Догонадзе P.P., Кузнецов A.M. Современное
состояние теории электродных процессов. В
кн. Электрохимия. 1967. Итоги науки и тех-
ники. – М.: ВИНИТИ, 1969. – 235 с.
УТВОРЕННЯ НАПІВПРОВІДНИКОВИХ
СТРУКТУР НА ПОВЕРХНІ
АУСТЕНІТНОЇ СТАЛІ
С.В. Нестеренко, B.B. Джелалі
Внаслідок електрохимічних досліджень було по-
казано, що на міжфазових межах 10Х20Н9Г6/
H2SO4 – 1M, що бyли легіровані х% за масою Y,
при різних температурах існує напівпровіднико-
вий шар n-типу, що забезпечує підвищення коро-
зійної стійкості. Аналіз даних імпедансу в рамках
теорії Мотта-Шотткі свідчить, що для даної сис-
теми напівпровідникова плівка є виродженою,
концентрація легіруючої домішки ND перевищує
1⋅1027м–3, і тому розподіл носіїв заряду підкоря-
ється статистиці Фермі-Дірака. Мікроструктурні
дослідження, визначення мікрохимічної нерівно-
мірності, складу та розподілу НВ у наплавленому
металі виконували за допомогою електронних
мікроскопів “Comebax” фірми “Comeca” та
“Comscan-4” з пристрієм для мікрорентгено-
структурних аналізів “Link System 860”. Виз-
начення складу пасивних плівок проводили за до-
помогою методу електронної Оже-спектроскопії
на спектрометрі “JAMP-10S” фірми “JEOL”.
Було встановлено, що зварювальні шви, що були
мікролегіровані РЗМ, мають в 3 – 4 рази більшу
корозійну стійкість в порівнянні зі зварювальни-
ми швами, що були виготовлені за допомогою
серійних електродів.
FORMATION OF SEMICONDUCTING
NANO-STRUCTURES ON THE SURFACE
OF AUSTENITE STEEL
S.V. Nesterenko, V.V. Jelali
The thesis is paper to investigation of welds corrosi-
on resistance of austenitic chrome-nickel (18-8) and
chrome-nickel-molybdenum (18-8-2) stainless steel
samples. The welds were micro-alloyed with rare-
earth metals (REM) and their compounds. Investi-
gation has shown that the metal anodic solution was
hindered and metal passivation occured more readi-
ly when welds were micro-alloyed by Y and/or its
compounds and by complex mixture of Y and Ce. It
was established that auto solution currents after full
passivation REM-containing Cr-Ni-Mo metal are
smaller than it has been observed for initial variant.
Yttrium optimal content was 0,0025 – 0,0032
mass.%.A structural change leads to the micro-chem-
ical heterogeneity decrease (especially for samples
with Ni and Cr) and ensures continuous formation
of passive protective films enriched with REM. The
analysis of dependences 2−
∞→ωC = f(Е) were with us-
age of the theory Mott-Schottka’s and Grilikhes’s
approach enabled to show that implantation Y in the
chrome-nickel alloy converts its surface layer into
the semi-conductor state. This remarkable fact leads
to more uniform electrode potential distribution on
metal surface of the welding compound and hinders
local corrosion development.
С.В. НЕСТЕРЕНКО, В.В. ДЖЕЛАЛИ
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-98836 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1999-8074 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T18:26:02Z |
| publishDate | 2007 |
| publisher | Науковий фізико-технологічний центр МОН та НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Нестеренко, С.В. Джелали, В.В. 2016-04-18T07:26:04Z 2016-04-18T07:26:04Z 2007 Образование полупроводниковой наноструктуры на поверхности аустенитной стали / С.В. Нестеренко, В.В. Джелали // Физическая инженерия поверхности. — 2007. — Т. 5, № 3-4. — С. 228–237. — Бібліогр.: 23 назв. — рос. 1999-8074 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/98836 544.6:621.791.052:620.193 С помощью электрохимических исследований показано, что на межфазных границах
 10Х20Н9Г6/H₂SO₄ – 1 М, легированных x% масс. Y, при различных температурах существует
 полупроводниковый слой n-типа, обеспечивающий повышение коррозионной стойкости. Анализ импедансных данных в рамках теории Мотта-Шоттки указывает, что для данной системы
 полупроводниковая пленка вырождена, концентрация легирующей примеси ND превышает
 1⋅10²⁷ м⁻³ и поэтому распределение носителей заряда подчиняется статистике Ферми-Дирака.
 Микроструктурные исследования, определение микрохимической неоднородности, состава и
 распределения НВ в наплавленном металле выполняли с помощью электронных микроскопов
 “Comebаx” фирмы “Comeсa” и “Comscan-4” с приставкой для микрорентгеноспектрального
 анализа “Link System 860”. Определение состава пассивных пленок проводили с помощью
 метода электронной ОЖЕ-спектроскопии на спектрометре JAMP-10S фирмы JEOL.
 Установлено, что сварные швы, микролегированные РЗМ, обладают в 3 – 4 раза большей коррозионной стойкостью по сравнению со сварными швами, полученными с помощью серийных
 электродов. Внаслідок електрохимічних досліджень було показано, що на міжфазових межах 10Х20Н9Г6/
 H₂SO₄ – 1M, що бyли легіровані х% за масою Y,
 при різних температурах існує напівпровідниковий шар n-типу, що забезпечує підвищення корозійної стійкості. Аналіз даних імпедансу в рамках
 теорії Мотта-Шотткі свідчить, що для даної системи напівпровідникова плівка є виродженою,
 концентрація легіруючої домішки ND перевищує
 1⋅10²⁷м⁻³, і тому розподіл носіїв заряду підкоряється статистиці Фермі-Дірака. Мікроструктурні
 дослідження, визначення мікрохимічної нерівномірності, складу та розподілу НВ у наплавленому
 металі виконували за допомогою електронних
 мікроскопів “Comebax” фірми “Comeca” та
 “Comscan-4” з пристрієм для мікрорентгеноструктурних аналізів “Link System 860”. Визначення складу пасивних плівок проводили за допомогою методу електронної Оже-спектроскопії
 на спектрометрі “JAMP-10S” фірми “JEOL”.
 Було встановлено, що зварювальні шви, що були
 мікролегіровані РЗМ, мають в 3 – 4 рази більшу
 корозійну стійкість в порівняннізізварювальними швами, що були виготовлені за допомогою
 серійних електродів. The thesis is paper to investigation of welds corrosion
 resistance of austenitic chrome-nickel (18-8) and
 chrome-nickel-molybdenum (18-8-2) stainless steel
 samples. The welds were micro-alloyed with rareearth
 metals (REM) and their compounds. Investigation
 has shown that the metal anodic solution was
 hindered and metal passivation occured more readily
 when welds were micro-alloyed by Y and/or its
 compounds and by complex mixture of Y and Ce. It
 was established that auto solution currents after full
 passivation REM-containing Cr-Ni-Mo metal are
 smaller than it has been observed for initial variant.
 Yttrium optimal content was 0,0025 – 0,0032
 mass.%.A structural change leads to the micro-chemical
 heterogeneity decrease (especially for samples
 with Ni and Cr) and ensures continuous formation
 of passive protective films enriched with REM. The
 analysis of dependences Cω→∞^−2 = f(Е) were with usage
 of the theory Mott-Schottka’s and Grilikhes’s
 approach enabled to show that implantation Y in the
 chrome-nickel alloy converts its surface layer into
 the semi-conductor state. This remarkable fact leads
 to more uniform electrode potential distribution on
 metal surface of the welding compound and hinders
 local corrosion development. ru Науковий фізико-технологічний центр МОН та НАН України Физическая инженерия поверхности Образование полупроводниковой наноструктуры на поверхности аустенитной стали Утворення напівпровідникових структур на поверхні аустенітної сталі Formation of semiconducting nano-structures on the surface of austenite steel Article published earlier |
| spellingShingle | Образование полупроводниковой наноструктуры на поверхности аустенитной стали Нестеренко, С.В. Джелали, В.В. |
| title | Образование полупроводниковой наноструктуры на поверхности аустенитной стали |
| title_alt | Утворення напівпровідникових структур на поверхні аустенітної сталі Formation of semiconducting nano-structures on the surface of austenite steel |
| title_full | Образование полупроводниковой наноструктуры на поверхности аустенитной стали |
| title_fullStr | Образование полупроводниковой наноструктуры на поверхности аустенитной стали |
| title_full_unstemmed | Образование полупроводниковой наноструктуры на поверхности аустенитной стали |
| title_short | Образование полупроводниковой наноструктуры на поверхности аустенитной стали |
| title_sort | образование полупроводниковой наноструктуры на поверхности аустенитной стали |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/98836 |
| work_keys_str_mv | AT nesterenkosv obrazovaniepoluprovodnikovoinanostrukturynapoverhnostiaustenitnoistali AT dželalivv obrazovaniepoluprovodnikovoinanostrukturynapoverhnostiaustenitnoistali AT nesterenkosv utvorennânapívprovídnikovihstrukturnapoverhníaustenítnoístalí AT dželalivv utvorennânapívprovídnikovihstrukturnapoverhníaustenítnoístalí AT nesterenkosv formationofsemiconductingnanostructuresonthesurfaceofaustenitesteel AT dželalivv formationofsemiconductingnanostructuresonthesurfaceofaustenitesteel |