โลหะผสมวานาเดียม-ไนโตรเจนเป็นโลหะผสมชนิดใหม่ที่ใช้ในการผลิตเหล็กกล้าผสมไมโคร ซึ่งสามารถลดต้นทุนการผลิตได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยการแทนที่เฟอร์โรวานาเดียม การเติมวานาเดียมไนไตรด์ลงในเหล็กกล้าสามารถปรับปรุงคุณสมบัติทางกลโดยรวม เช่น ความแข็งแรง ความเหนียว ความยืดหยุ่น และความต้านทานต่อความล้าจากความร้อน ในขณะเดียวกันก็ทำให้เหล็กกล้ามีคุณสมบัติในการเชื่อมที่ดี ดังนั้น การกำหนดปริมาณไนโตรเจนอย่างแม่นยำจึงมีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับการประยุกต์ใช้โลหะผสมวานาเดียม-ไนโตรเจนในสถานที่ผลิต
1. การเตรียมตัวอย่าง
การเก็บและเตรียมตัวอย่างเป็นไปตาม “การเก็บตัวอย่างและการเตรียมตัวอย่างสำหรับการวิเคราะห์ทางเคมีของเฟอร์โรอัลลอย” (สหราชอาณาจักร/T 4010-2015) โดยขนาดอนุภาคของตัวอย่างต้องน้อยกว่า 0.125 มม. (120 เมช)
ชั่งน้ำหนักตัวอย่างตามมวลที่ต้องการแล้วใส่ลงในแคปซูลนิกเกิลหรือแคปซูลดีบุก บีบและปิดผนึกปากแคปซูลให้แน่นด้วยคีมปากแหลมเพื่อป้องกันไม่ให้ตัวอย่างหก จากนั้นค่อยๆ บีบแคปซูลลงไปทางด้านล่างเพื่อไล่อากาศออก โดยให้แคปซูลแบนราบอยู่เสมอ พับปลายแคปซูลที่ปิดผนึกแล้วเข้าด้านในเล็กน้อยด้วยคีมปากแหลม โดยพับให้มากที่สุดเท่าที่จะทำได้ลงไปจนถึงด้านล่างของแคปซูล การทำเช่นนี้มีจุดประสงค์เพื่อลดปริมาตรของแคปซูล ช่วยให้ใส่ตัวอย่างลงในช่องใส่ตัวอย่างของเครื่องมือได้ง่ายขึ้น และป้องกันการติดขัด
2. อุปกรณ์ทดสอบและสารเคมี
อุปกรณ์ทดสอบ: เครื่องวิเคราะห์ออกซิเจน-ไนโตรเจน-ไฮโดรเจน เพนี่‑X2 ออนเอช, เครื่องชั่งอิเล็กทรอนิกส์ (ความละเอียด 0.0001 กรัม), เบ้าหลอมกราไฟต์, แคปซูลนิกเกิล, แคปซูลดีบุก, ตะกร้านิกเกิล, เม็ดดีบุก
สารเคมีที่ใช้ในการทดสอบ: สารดูดซับ คอมโพสิชั่น₂, แมกนีเซียมเปอร์คลอเรตปราศจากน้ำ, ออกไซด์ทองแดง, ลวดทองแดง, ใยควอตซ์, จาระบีซิลิโคน
3 หลักการวัด
วิธีการวัดค่าการนำความร้อนด้วยการหลอมรวมก๊าซเฉื่อยโดยใช้ความร้อนแบบพัลส์ เหมาะสำหรับการหาปริมาณไนโตรเจนในเหล็กกล้าและเหล็กหล่อในช่วงความเข้มข้นทั้งหมด เครื่องวิเคราะห์ออกซิเจน ไนโตรเจน และไฮโดรเจน อีเอ็มจีเอ-830 สามารถหาปริมาณ O, N และ H ในตัวอย่างเหล็กกล้า เหล็กหล่อ และโลหะผสมได้อย่างรวดเร็ว และแสดงผลลัพธ์พร้อมกันโดยไม่ต้องทำการวัดแยกกัน
ออกซิเจนและไนโตรเจนในตัวอย่างจะถูกสกัดโดยการหลอมที่อุณหภูมิสูงภายใต้การป้องกันด้วยก๊าซเฉื่อย โดยใช้แรงดันต่ำและกระแสสูงระหว่างขั้วไฟฟ้าบนและล่างของเตาเผาแบบอิเล็กโทรดพัลส์ เพื่อให้ความร้อนแก่ตัวอย่างในเบ้าหลอมกราไฟต์ ออกซิเจนในตัวอย่างจะทำปฏิกิริยากับคาร์บอนในเบ้าหลอมกราไฟต์เพื่อสร้าง คอมโพสิชั่น ขึ้นอยู่กับความเข้มข้น ออกซิเจนจะถูกตรวจจับในรูปของ คอมโพสิชั่น หรือ คอมโพสิชั่น₂ (คอมโพสิชั่น ถูกออกซิไดซ์เป็น คอมโพสิชั่น₂ โดยสารออกซิไดซ์ออกไซด์ทองแดงที่อุณหภูมิสูง) ด้วยเครื่องตรวจจับอินฟราเรดแบบไม่กระจายแสง (เอ็นดีอาร์) ส่วนไนโตรเจนในตัวอย่างจะถูกตรวจจับด้วยเครื่องตรวจจับการนำความร้อน (ทีซีดี)
ก๊าซที่ตรวจพบจะถูกแปลงเป็นสัญญาณที่สอดคล้องกับความเข้มข้นของก๊าซนั้น ผลการวัดขั้นสุดท้ายได้มาจากการปรับแก้ การกรอง การขยายสัญญาณ และการคำนวณปริพันธ์ของสัญญาณ
