УДК 621.791.92.04 : 546.26.06 : 006.354 Группа В09
Г
ГОСТ
JI930.I—79*
Взамен
ГОСТ 11930—66
в части разд.8
МАТЕРИАЛЫ НАПЛАВОЧНЫЕ
Методы определения углерода
Hard-facing materials.
Methods of carbon determination
ОКСТУ 1709
Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 21 марта 1979 г. № 982 срок введения установлен
с 01.07.80
Проверен в 1984 г. Постановлением Госстандарта от 13.12.84 № 4262 срок действия продлен до 01.07.90
Несоблюдение стандарта преследуется по закону
Настоящий стандарт устанавливает газообъемный (при массовой доле углерода от 0,1 до 30%), потенциометрический (при мао совой доле углерода от 0,010 до 7,00%), кулонометрический (при массовой доле углерода от 0,01 до 7,00%) методы определения углерода в наплавочных материалах.
ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
Общие требования к методам анализа — по'ГОСТ 11930.0—79.
ГАЗООБЪЕМНЫЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ УГЛЕРОДА
Сущность метода
Метод предназначен для анализа прутков для наплавки марок: Пр-С27; Пр-Cl; Пр-С2; Пр-ВЗК; Пр-ВЗК-Р по ГОСТ 21449—75, порошков из сплавов для наплавки марок: ПГ-С27, ПГ-С1, ПГ-УС25, ПГ-ФБХ62, ПГ-АН1, ПГ-СР2, ПГ-СРЗ, ПГ-СР4 по ГОСТ 21448—75, смеси порошков для наплавки марок: С-2М, ФБХ6—2, БХ, КБХ по ГОСТ 11546—75, борида хрома, карбида хрома.
Метод основан на сжигании анализируемого образца в токе кислорода при 1300—1350°С с последующим поглощением двуо- киси углерода раствором гидроокиси калия.
Издание официальное Перепечатка воспрещена
* Переиздание (январь 1986 г.) с Изменением № 1, утвержденным
_в декабре 1984 г. ~(ИУС 3—85).
Содержание углерода определяют по разности между первоначальным объемом смеси газов (СО2+О2) и объемом газа, полученного после поглощения двуокиси углерода раствором гидроокиси калия. .
Ап п а р а ту р а, реактивы и растворы
Установка для определения углерода (черт. 1)
Установка состоит из следующих элементов: баллона./ с кислородом (ГОСТ 5583—78), снабженного редукционным вентилем; ротаметра 2 типа Р£-ЗД; склянки с тубусом 3 вместимостью 250—400 см3, заполненной аскаритом; печи сопротивления 4 с селйтовыми нагревателями, обеспечивающей рабочую температуру 1400±20°С; пылевого фильтра 5, представляющего собой стеклянную трубку с шаровидным утолщением, заполненным ватой; стеклянной трубки 6, заполненной гранулированной двуокисью марганца; газообъемного анализатора 7 типа ГОУ-1 с эвдиометром на 4,5%.
Калия гидроокись.
Метиловый оранжевый.
Лодочки фарфоровые ЛС № 2 по ГОСТ 9147—80.
Трубки огнеупорные муллито-кремнеземистые по нормативнотехнической документации.
Марганец сернокислый по ГОСТ 435-—77.
Гранулированная двуокись марганца: 200 г сернокислого марганца растворяют в 2500 см3 горячей воды, затем в раствор прибавляют 25 см3 аммиака, добавляют 1000 см3 22,5%-ного раствора надсернокислого аммония и смесь кипятят в течение 10 мин. Во время кипения прибавляют аммиак до щелочной реакции, после чего. раствор выдерживают до полного выделения осадка двуокиси марганца. Осадок отфильтровывают, промывают и сушат при 110°С.
Аммиак по ГОСТ 3760—79.
Аммоний надсернокислый по ГОСТ 20478—75, гг.б^/огный раствор. • *
Меди окись по ГОСТ 16539—79 в виде порошка или медная проволока, прокаленная при 750—800°С в течение 4—5 ч.
Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300—72.
Стандартный образец.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
Подготовка к анализу -
Перед началом работы установку проверяют на герметичность.
Устанавливают расход кислорода не более 300 см3/мин.
Для проверки правильности работы прибора необходимо провести сжигание нескольких навесок стандартного образца.
Применяемые стандартные образцы указаны в табл. 1.
Таблица 1
Стандартные образцы |
Анализируемый материал |
СО-53д, СО-23-ж, СО 220, СО-2006, СО-243 СО 164, СО 139, СО 232а, СО 273, СО 208а |
Сплавы и смеси на основе железа, хрома, кобальта Сплавы и смеси на основе никеля |
Примечание. Допускается использовать стандартные образцы категории ОСО и СОП, в которых аттестованное содержание компонента не отличается от анализируемого более чем в два раза.
Лодочки прокаливают в токе кислорода при 1300—135ООС в течение 3 мин.
Анализируемые образцы очищают от загрязнений, промывая их спиртом, и сушат.
(Измененная редакция, Изм. № Г).
Проведение анализа
Навеску анализируемого материала помещают в прокаленную лодочку и тщательно перемешивают с плавнем — окисью меди. Плавень берут в соотношении 1:3.
Лодочку загружают в трубку для сжигания со стороны по- ■ ступления кислорода. Температура печи 1300—1350°С.
Величина навески при различных содержаниях углерода указана в табл. 2.
О б р а б от к а результатов
Массовую долю углерода (X) в процентах вычисляют по формуле
Таблица 2
Массовая доля углерода, % |
Масса навески, г |
От 0,1 до 2 |
0,500 |
Св. 2 » 7 |
0,250 |
» 7 » 30 |
0,100 |
(Д-Aoj-KK,
где А — показания шкалы эвдиометра, соответствующие массовой доле углерода, %;
Ао—показания шкалы эвдиометра, соответствующие контрольному опыту, %;
К—поправочный коэффициент на температуру и атмосферное давление, найденный по таблице, прилагаемой к прибору;
Ki — коэффициент выгорания стандартного образца, представляющий собой отношение процентного содержания углерода по свидетельству на стандартный образец к процентному содержанию, полученному по эвдиометру;
т — масса навески образца, г.
Абсолютные допускаемые расхождения результатов параллельных определений, при доверительной вероятности /’=0,95, не должны превышать значений величин, указанных в табл. 3.
Таблица 3
Массовая доля углерода, % |
Абсолютные допускаемые. |
расхождения, % |
От 0,1 до 0,5 |
0,05 |
Св. 0,5 » 3,5 |
0,10 |
> 3,5 » 7 |
0,25 |
• » 1 » 30 |
0,45 |
(Измененная редакция, Изм. № 1).
ПОТЕНЦИОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ УГЛЕРОДА
Сущность метода
Метод предназначен для анализа прутков для наплавки марок: Пр-С27; Пр-Cl; Пр-С2; Пр-ВЗК; Пр-ВЗК-Р по ГОСТ 21449—75; порошков из сплавов для наплавки марок: ПГ-С27, ПГ-Cl, ПГ-УС25; ПГ-ФБХ6-2; ПГ-АН1; ПГ-СР2; ПГ-СРЗ; ПГ-СР4 по ГОСТ 21448—75, смеси порошков для наплавки марок: ФБХ6—2; БХ; КБХ по ГОСТ 11546—75.
Метод основЭн на сжигании анализируемого образца в токе кислорода при 1300—1350°С с последующим поглощением образующейся двуокиси углерода раствором электролита.
Титрованием электролита раствором гидрата окиси бария pH доводится до первоначального значения pH 10.
Anna р ату р а, реактивы и растворы
Установка состоит из следующих элементов (черт. 2): баллона 1 с редукционным вентилем с кислородом (ГОСТ 5583—78); ротаметра 2 типа PC-ЗА; двухтрубчатой печи 5 с селитовыми нагревателями, обеспечивающая температуру до 1400±20°С; склянки 3 с аскаритом; загрузочного затвора 4; пылевого фильтра 6; капиллярного дросселя 7; склянки 8, наполненной гранулированной двуокисью марганца; электролитической ячейки 9, в которую помещена мешалка 10 с электромотором 13; электродной системы 11; капельницы 12 для ввода в ячейку титранта; бюретки 14, вместимостью 10—25 см3; магнитного клапана 15; нормального элемента 17; рН-метра 16 типа рН-340 или pH-121 и блока автоматического титрования Ї8 (БАТ-15; БАТ-12ЛМ).
Примечание. Вместо бюретки 14, магнитного клапана 15 можно использовать автоматическую бюретку — дозатор Б-701. Электролитическую ячейку 9 вместимостью 200 см3 можно заменить сосудом с пористым фильтром № .2 или 3 вместимостью 100 см3.
Известь натронная.
Лодочки фарфоровые ЛС № 2 по ГОСТ 9147—80.
Калий хлористый по ГОСТ 4234—77, насыщенный раствор.
Меди окись в виде порошка по ГОСТ 16539—79 или медная проволока, прокаленная при 750—800°С в течение 4—5 ч.
Барий хлористый по ГОСТ 4108—72, раствор электролита готовят следующим образом: 10 г хлористого бария растворяют в 1000 см3 дистиллированной воды и к полученному раствору приливают 10 см3 этилового спирта.
Бария гидрат окиси по ГОСТ 4107—78, насыщенный раствор; готовят следующим образом: гидрат окиси бария растворяют в дистиллированной воде (предварительно .прокипяченной в течение 2 ч и охлажденной до комнатной температуры). Полученный раствор разбавляют в 10 раз.
Раствор хранят в бутылях, снабженных трубками с натронной известью. Титр раствора гидрата окиси бария устанавливают по стандартному образцу (см. табл. 1).
Трубки фарфоровые внутренним диаметром 20—21 мм.Установка для определения содержания углерода
Спирт, этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300—72.
Подготовка к анализу
Настраивают pH-метр и БАТ. Электродную систему настраивают по буферному раствору pH 9,18—9,22 (фиксанал 0,01 М раствора тетраборнокислого калия). К выходу рН-метра 0—2 подключается блок автоматического титрования через последовательно включенный нормальный элемент.
Лодочки прокаливают в токе кислорода при 1300—1350°С в течение 3 мин.
Электролитическую ячейку заполняют электролитом в количестве 300—400 см3 и соединяют ее с выходом кислорода из фарфоровой трубки, в которой сжигают пробу.
Устанавливают расход кислорода 700 см3/мин. Включают БАТ на титрование и доводят pH до 10.
Сжигают стандартный образец. _
Стандартные образцы выбирают по табл. 1.
Проведение анализа
В зависимости от содержания углерода в образцах берут различные навески (табл. 4).
Таблица 4
Массовая доля углерода, % |
Масса навески, г |
От 0,1 до 0,5 Св. 0,5 » 2,0 » 2 » 7 |
1,000 0,250 0,05 |
Навеску помещают в прокаленную лодочку и тщательно перемешивают с плавнем —окисью меди в отношении 1:3.
Лодочку с образцами и плавнем помещают в рабочую трубку, закрывают затвор и включают блок автоматического титрования на титрование «Вверх». После того, как загорится лампочка, «конец титрования» по бюретке отсчитывают количество раствора гидрата окиси бария, израсходованное на титрование.
После проведения анализов 50—70 проб раствор электролита следует заменить новым.
Обр аботка результатов
Массовую долю углерода (Xi) в процентах вычисляют по формуле
у - (V-Vojr-lQO
1; т ' ’
где V—объём титрованного раствора гидрата окиси бария, израсходованный на титрование анализируемой пробы, см3;
Vo—объем титрованного раствора гидрата окиси бария, израсходованный на титрование раствора контрольного опыта, см3;
Т— титр раствора гидрата окиси бария, выраженный в г/см3 углерода;
т— масса навески образца, г.
Абсолютные допускаемые расхождения результатов трех параллельных определений, при доверительной вероятности Р = 0,95, указаны в табл. 5.
Таблиц а 5
Массовая доля углерода, % |
Абсолютные допускаемые расхождения, % • |
От 0,1 до 0,5 » 0,5 » 3,5 » 3,5 » 7 |
0,03 0,10 0,25 |
(Измененная редакция, Изм. № 1).
КУЛОНОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ УГЛЕРОДА
Сущность метода
Метод предназначен для анализа прутков из сплавов для наплавки марок Пр-С27, Пр-Cl, Пр-С2, Пр-ВЗК, Пр-ВЗК-Р по ГОСТ 21449—75, порошков из сплавов для наплавки марок: ПГ-С27, ПГ-Cl, ПГ-УС25, ПГ-ФБХ6-2, ПГ-АН1, ПГ-СР2, ПГ-СРЗ по ГОСТ 21448—75, смеси порошков для наплавки марок: ФБХ6-2, БХ, КБХ по ГОСТ 11546—75.
Метод основан на сжигании анализируемого образца в токе кислорода при 1350—1400°С с последующим поглощением образующейся двуокиси углерода раствором электролита.
А пп а р а ту р а, реактивы и растворы
Кулонометрический анализатор АН-29, АН7529 или любого типа.
Печь сопротивления, обеспечивающая температуру 1400±20°С.
Баллон с редукционным вентилем с кислородом по ГОСТ 5583—78.
Лодочки фарфоровые ЛС № 2 и № 4 по ГОСТ 9147—80.
Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300—72.
Окись меди в виде порошка по ГОСТ 16539—79 или медная проволока, прокаленная при 750—800°С в течение 4—5 ч.
Трубки огнеупорные муллито-кремнеземистые по нормативнотехнической документации. .
(Измененная редакция, Изм. № 1).
Подготовка к анализу
Включают анализатор в сеть и настраивают.
Лодочки прокаливают в токе кислорода при 1300—1350°С в- течение 3 мин.
Калибруют анализатор по стандартным образцам, которые подбирают по табл. 1.
'П р ов е д ен и е анализа
В зависимости от массовой доли углерода в образцах берут различные навески в соответствии с табл. 6.
Таблица 6
/ Массовая доля углерода, % |
Масса навески, г |
От 0,1 до 2 |
0,500 |
Св. 2 » 7 |
0,100 |