اثر عنصر فعال در سال 1937 آشکار شد و اولین بار عناصر نادر خاکی جهت اکسیژن زدایی مذاب به آلیاژ Nichorome اضافه گردید.
مشخص شد که اضافه کردن عناصر معین که به شدت با اکسیژن واکنش می دهند حتی در مقادیر بسیار اندک می تواند به شدت مقاومت به اکسیداسیون را افزایش دهد.
اسناد معتبر علمی عناصر اضافه شونده ی ایتریوم و اسکاندیوم را بیشتر تحت پوشش قرار دادند اما در این اواخر مشاهده شده است که اکسید ها و هیدرو کسیدها و نمک شامین همین عناصر نیز مقاومت به اکسیداسیون را بهبود می دهند.
اثر سودمند عناصر فعال اضافه شونده، به اینکه آیا عنصر به صورت عنصر آلیاژی و یا به عنوان اکسید مواد ODS آلیاژ شده به روش مکانیکی اضافه شده بستگی دارد.
عناصر گروه های V از جدول تناوبی می توانند مورد استفاده قرار گیرند. هرچند اثر پذیری آنها از گروه کاهش می یابد اما با افزایش جرم اتمی در یک گروه خاص افزایش می یابد.
عناصر فعال معمول :
امروزه عناصر فعال معمول مورد استفاده ایتریوم، سریوم و لانتالوم هستند، و یک مقدار کمی از هر یک از این عناصر می تواند منجر به تشکیل لایه های اکسید سطحی با چسبندگی بیشتر گردد.
معمولا به نظر می رسد اثر عناصر فعال بر فرآیند نفوذ لایه های آلومینا به کمک سرکوب نفوذ به خارج کاتیون موثر هستند.
که در نتیجه یک رشد به داخل لایه اکسیدی در مقایسه با ترکیبی از رشد داخلی و خارجی که در آلیاژ ی که یه کمک عناصر فعال عاری از عنصر فعال وجود دارد مشاهده می گردد.
اثر سودمند سیستم های آلیاژی که به کمک عناصر فعال تقویت شده اند می تواند در اثر ماکروسکوپی گسترده گروه بندی شود: چسبندگی لایه اکسید و اصلاح مکانیزم رشد لایه اکسیدی.
بهبود چسبندگی لایه اکسیدی ممکن است به سه ویژگی مورفولوژیکی وابسته باشد:
- کاهش حفرات در فصل مشترک اکسید / زیر لایه که به شدت در آلیاژ های تشکیل دهنده کرومیا کاهش می یابد و همیشه به طور کامل در آلیاژ های تشکیل دهنده آلومینا سرکوب می گردد.
- افزایش صافی لایه آلومینا در فصل مشترک.
- ظهور میله ها یا ردیف هایی از Sc2O3
تشکیل لایه های آلومینای غیر چسبنده در آلیاژ های عاری از عنصر فعال باعث ایجاد چال افتادگی در سطح با تعداد زیادی شیارها (میله ها) و بیرون زدگی های باریک می گردد.
دیدگاهتان را بنویسید