1 Chế tạo các loại mẫu thử như yêu cầu đặt ra
3.3.2.Phương pháp xác định hệ số truyền
Hệ số truyền () được biết đến như đại lượng đặc trưng cho khả năng truyền nitơ từ môi trường vào bề mặt thép. Như đã trình bày trong mục (2.1.4), do đó hệ số truyền được xác định theo công thức (3.1) sau đây [1]:
NN
aa a
Trong đó <aN>, (aN) lần lượt theo thứ tự là hoạt độ của nitơ trong thép và môi trường thấm.
Cách xác định giá trị <aN>:
Việc xác định giá trị <aN> sẽ được thực hiện theo 2 bước sau:
Bước 1: xác định khối lượng nitơ bão hòa trên một lá thép mỏng bằng phương pháp cân. Các lá thép mỏng của từng loại thép sẽ được cắt theo kích thước đã trình bày ở trên. Quá trình tạo mẫu được thực hiện mài bằng tay với tốc độ chậm để không làm ảnh hưởng biến dạng đến cấu trúc bề mặt mẫu. Sau mài, mẫu được rửa sạch bằng cồn, làm khô trước khi được treo và lò thấm. Sau thấm, các mẫu đều được làm nguội cùng lò tới nhiệt độ phòng trước khi được lấy ra và đem đi cân để xác định khối lượng nitơ có trong mẫu thử. Cân sử dụng có độ chính xác 0.1mg. Dựa vào sự chênh lệch khối lượng mẫu có thể xác định được hàm lượng nitơ đã vào trong lá thép mỏng theo công thức (3.2).
0 0 %N m m x100% m (3.1) (3.2)
40
Với m là khối lượng mẫu sau thấm và m0 khối lượng mẫu trước thấm. Thời gian thấm phải đủ lâu để đảm bảo cân bằng giữa môi trường và thép được thiết lập, trong nghiên cứu này, thời gian thấm được tiến hành trong 8 giờ.
Bước 2: xác định hoạt độ nitơ trong lá thép mỏng: việc xác định hoạt độ nitơ trong lá thép mỏng được tính toán dựa vào chương trình phần mềm Thermo-calc với cơ sở dữ liệu TCFE. Đây là chương trình phần mềm chuyên được áp dụng để tính toán cơ sở nhiệt động học cho các hệ hợp kim đã được sử dụng tại nhiều trường đại học hàng đầu thế giới. Dựa vào thành phần mác thép đã có và khối lượng nitơ đã khuếch tán vào lá thép, có thể tính được hoạt độ nitơ trong lá thép mỏng cho từng loại mác thép nghiên cứu.
Cách xác định giá trị (aN):
Dựa vào sensor hydro sẽ xác định được mức độ phân hủy NH3 tại các điều kiện thấm khác nhau, qua đó có thể xác định được áp suất riêng phần của từng loại khí có mặt trong buồng thấm. Khi đó, giá trị (aN) sẽ được tính toán dựa trên các công thức (2.12), (2.13) và (2.14).