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Materials (Basel, Switzerland)2024Jun05Vol.17issue(11)

スーパーデュプレックスステンレス鋼UNS S 32750の不動態化層に対する二次位相の影響:Li-Ionバッテリーケース材料の高度な安全性

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文献タイプ:
  • Journal Article
概要
Abstract

伝統的にバッテリーケーシングの主要な材料であるアルミニウムは、安全を強化するためにUNS S 30400にますます置き換えられています。UNS S 30400は、アルミニウムと比較して優れた強度と耐食性を提供します。ただし、処理中のストレスと高温強度が低いため、相変換が行われます。オーステナイト相とフェライト相の両方で構成される二重ステンレス鋼UNS 32750は、優れた強度と腐食抵抗を示します。しかし、それはまた、CRとMOの分離を通じて形成されることが知られている高温での二次位相を沈殿させます。さまざまな研究により、UNS 32750の耐食性が調査されています。ただし、パッシベーション層の形成と厚さに関しては矛盾が存在します。この研究では、二次相の沈殿後、UNS S 32750の表面上の酸素層を分析しました。UNS S 32750の二次相の沈殿後の微細構造、体積分率、化学組成、およびOの深さは、Fe-SEM、EDS、EPMA、およびXRDを使用して調べられ、表面の化学組成とパッシブ化層の厚さを電子を使用して分析しました。プローブ微量分析と輝く充電分光法。この研究は、合金元素の分離と、25μmから20μmへの降水後のパッシベーション層厚の減少を実証しました。分析の結果は、パッシブ化層に対する二次相の降水の影響を解明する際の支援です。

伝統的にバッテリーケーシングの主要な材料であるアルミニウムは、安全を強化するためにUNS S 30400にますます置き換えられています。UNS S 30400は、アルミニウムと比較して優れた強度と耐食性を提供します。ただし、処理中のストレスと高温強度が低いため、相変換が行われます。オーステナイト相とフェライト相の両方で構成される二重ステンレス鋼UNS 32750は、優れた強度と腐食抵抗を示します。しかし、それはまた、CRとMOの分離を通じて形成されることが知られている高温での二次位相を沈殿させます。さまざまな研究により、UNS 32750の耐食性が調査されています。ただし、パッシベーション層の形成と厚さに関しては矛盾が存在します。この研究では、二次相の沈殿後、UNS S 32750の表面上の酸素層を分析しました。UNS S 32750の二次相の沈殿後の微細構造、体積分率、化学組成、およびOの深さは、Fe-SEM、EDS、EPMA、およびXRDを使用して調べられ、表面の化学組成とパッシブ化層の厚さを電子を使用して分析しました。プローブ微量分析と輝く充電分光法。この研究は、合金元素の分離と、25μmから20μmへの降水後のパッシベーション層厚の減少を実証しました。分析の結果は、パッシブ化層に対する二次相の降水の影響を解明する際の支援です。

Aluminum, traditionally the primary material for battery casings, is increasingly being replaced by UNS S 30400 for enhanced safety. UNS S 30400 offers superior strength and corrosion resistance compared to aluminum; however, it undergoes a phase transformation owing to stress during processing and a lower high-temperature strength. Duplex stainless steel UNS S 32750, consisting of both austenite and ferrite phases, exhibits excellent strength and corrosion resistance. However, it also precipitates secondary phases at high temperatures, which are known to form through the segregation of Cr and Mo. Various studies have investigated the corrosion resistance of UNS S 32750; however, discrepancies exist regarding the formation and thickness of the passivation layer. This study analyzed the oxygen layer on the surface of UNS S 32750 after secondary-phase precipitation. The microstructure, volume fraction, chemical composition, and depth of O after the precipitation of the secondary phases in UNS S 32750 was examined using FE-SEM, EDS, EPMA and XRD, and the surface chemical composition and passivation layer thickness were analyzed using electron probe microanalysis and glow-discharge spectroscopy. This study demonstrated the segregation of alloy elements and a reduction in the passivation-layer thickness after precipitation from 25 μm to 20 μm. The findings of the analysis aid in elucidating the impact of secondary-phase precipitation on the passivation layer.

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