Phương pháp chụp ảnh hiển vi điện tử quét SEM (Scanning Electronic Microscopy)
dựa vào các tín hiệu phát sinh do tương tác của chùm điện tử với vật chất. Khi chiếu chùm tia điện tử vào mẫu ta xuất hiện các tín hiệu như điện tử tán xạ ngược, điện tử thứ cấp, điện tử hấp phụ, điện tử Auger, tia X và huỳnh quang catot. Các tín hiệu có thể thu được một cách nhanh chóng và chuyển thành tín hiệu điện để tạo ảnh tương ứng. Thông thường ta thu các điện tử phát xạ từ bề mặt mẫu để thu hình ảnh bề mặt mẫu. Sơ đồ mô tả hoạt động của kính hiển vi điện tử quét như hình 2.16.
Súng điện tử bắn ra điện tử có năng lượng từ 0÷30 keV, đôi khi tới 60 keV tuỳ thiết bị. Chùm điện tử này được tiêu tụ thành một điểm trên bề mặt mẫu trong cột chân không (~10-5 mmHg). Mẫu được quét bởi tia điện tử và các điện tử phát xạ từ bề mặt mẫu được thu nhận và khuếch đại trở thành tín hiệu ảnh. Độ phân giải cao (có thể đến 5 nm) cùng với độ sâu tiêu tụ lớn đã làm cho SEM rất thích hợp đển nghiên cứu hình thái bề mặt.
58
Hình 2.16. Sơ đồ kính kiển vi điển tử quét
Súng điện tử Thấu kính Vòng quét Nguồnquét Diapham lựa chọn Mẫu Thấu kính Khuếch đại Bơm chân không Đầu thu điện tử Thiết bị hiển thị
59
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
Để nghiên cứu cấu trúc lớp thấm nitơ và ảnh hưởng của lớp trung gian phốt phát hóa đến tổ chức và tính chất lớp thấm nitơ trên thép SKD61 dùng làm khuôn đùn ép nhôm hình, đề tài nghiên cứu đã tiến hành nhiệt luyện các mẫu thép trước khi thấm nitơ ở nhiệt độ tôi 1030oC, với thời gian giữ nhiệt 45 phút. Các mẫu sau đó cùng được ram ở 560oC trong 90 phút. Đây là chế độ nhiệt luyện đã được nghiên cứu và xác lập từ những nhóm nghiên cứu trước với cơ tính đáp ứng các yêu cầu làm việc của khuôn đùn ép nhôm.
Thấm nitơ được thực hiện ở nhiệt độ 520÷530oC trên các mẫu sau nhiệt luyện (tôi+ram) và tiền xử lý phosphat hóa nóng, với độ phân hủy của khí thấm (NH3) khác nhau, chế độ thấm khác nhau. Sau đó các mẫu được nghiên cứu tổ chức tế vi, sự phân bố độ cứng tế vi, xác định chiều sâu lớp thấm, sự phân bố các nguyên tố trong lớp thấm, thử mài mòn… từ đó rút ra kết quả và đánh giá được ảnh hưởng của lớp trung gian đến tổ chức, tính chất của thép SKD61 sau khi thấm nitơ.