---

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
СОЮЗА ССР

ПОРОШКИ МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ

МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ КИСЛОРОДА,
ВОССТАНОВИМОГО ВОДОРОДОМ

ГОСТ 29006-91

(ИСО 4491-3-89)

Издание официальное

50 коп. БЗ 9—90/757

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО УПРАВЛЕНИЮ КАЧЕСТВОМ ПРОДУКЦИИ И СТАНДАРТАМ

Москв

аСТАНДАРТ

С О 10 З А

ССР

ПОРОШКИ МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ

МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ КИСЛОРОДА,
ВОССТАНОВИМОГО ВОДОРОДОМ

ГОСТ 29006-91

(ИСО 4491-3-89)

Издание официальное

МОСКВА—199

1УДК 669-492.2.001.4:006.354 Группа В59

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

П

ГОСТ
29006—91

(ИСО 4491—3—89)

ОРОШКИ МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ

Метод определения кислорода,
восстановимого водородом

Metallic powders. Method for
determination of hydrogen-reducible oxygen

ОКСТУ 1709

Дата введения 01.07.92

Настоящий стандарт устанавливает метод определения кисло­рода, восстановимого водородом, при массовой доле кислорода от С,05 до 3%.

Стандарт распространяется на порошки нелегированных, низ­колегированных, высоколегированных металлов, содержащих уг­лерод.

Стандарт не распространяется на порошки, содержащие добав­ки сублимирующих металлов, смазки и органические добавки.

Рекомендации по выбору метода определения кислорода в ме­таллических порошках приведены в приложении 1.

Допускается проводить определение кислорода, восстановимо­го водородом, по международному стандарту ИСО 4491—3—89, приведенному в приложении 2.

Метод основан на выдержке предварительно осушенного метал­лического порошка при заданных температуре и времени в пото­ке сухого водорода и измерении массы кислорода, извлеченного в виде паров воды.

Для определения массы паров воды используют их абсорбцию абсолютированным метанолом и титрование реактивом Карла Фи­шера.

Для порошков, содержащих углерод, используют конверсию оксида углерода (II) в оксид углерода (IV) в воду и метан с по­мощью никелевого катализатора.

Допускается для определения массовой доли кислорода ис­пользовать другие методы, обеспечивающие метрологические ха­рактеристики не ниже полученных титрованием с реактивом Кар­ла Фишера.

Издание официальное

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен без разрешения Госстандарт СССР

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

   1. Массовую долю кислорода в пробе порошка определяют в двух (или более) параллельных навесках.

За результат анализа принимают среднее арифметическое двух (или более) параллельных определений при доверительной ве­роятности 0,95.

Массу навески от пробы определяют в соответствии с табл. L

Т

Мгсса навески, г

аблица 1

Массовая доля кислорода, %

От 0^05 до 0,5 включ.

Св. 0,5 » 2,0 »

ъ 2,0 >3,0 »

1. 3. Взвешивание навесок проводят с погрешностью не более 0,1 мг, если в нормативно-технической документации не указаны другие значения.

2. АППАРАТУРА

Весы лабораторные общего назначения по ГОСТ 24104 2-го класса точности с наибольшим пределом взвешивания до 200 г или любые другие весы, отвечающие указанным требованиям по своим метрологическим характеристикам.

Установка для определения кислорода, восстановимого водо­родом, (черт. 1, 2) состоит из:

Черт. 2

источника азота (/), снабженного газовым редуктором, рота­метром и регулятором расхода газа;

источника водорода (2), снабженного газовым редуктором, ро­таметром и регулятором расхода газа, обеспечивающим подачу газа со скоростью от 20 до 35 дм³/ч;

устройства очистки водорода (5), содержащего каталитичес­кий раскислитель (титановая губка, медь, нанесенная на силика­гель, и др.) и осушитель;

крана трехходового (4);

осушителя (5);

трубы восстановительной газонепроницаемой (5), изготовлен­ной из кварца в соответствии с требованиями одной из двух ис­пользуемых схем восстановления:

1. запаянная с одной стороны кварцевая трубка с внутренним диаметром от 27 до 30 мм и длиной 400 мм, в открытый конец ко­торой через разъемное газоплотное соединение введены две труб­ки диаметром от 5 до 6 мм и длиной одна от 60 до 80 мм, другая от 200 до 240 мм (допускается длина 400 мм) (черт. 1, 3);

2. к

   
   

   
   варцевая трубка, открытая с двух сторон, с внутренним диаметром 20 мм, длиной до 1000 мм с разъемными уплотнения­ми на концах для входа и выхода газа (черт. 2, 3);

печи для сушки (7) и печи для восстановления металлическо­го порошка (8) с системами управления, обеспечивающими под­держание заданной температуры в зонах расположения лодочек с навесками. Допускается применение одной двухзонной печи, совмещающей функции сушки и восстановления;

лодочек (У), изготовленных из керамики на основе оксида алюминия, имеющих гладкую поверхность и размеры, достаточные для заполнения не более чем наполовину. Рекомендуется исполь­зовать при анализе лодочки ЛС 2 или ЛС 3 по ГОСТ 9147. Ло­дочки должны быть прокалены в водороде при температуре от 900 до 1100°С не менее 1 ч и храниться в эксикаторе;

соединения байпасного (10), используемого для предохранения катализатора от попадания воздуха в том случае, если устройст­во конверсии не подключается;

устройство конверсии (11), состоящее из стеклянной трубки, заполненной никелевым катализатором, и печи с системой регу­лирования, обеспечивающей поддержание температуры 380°С. Устройство конверсии должно постоянно быть заполнено водоро­дом;

бюретки (12) вместимостью 25 см³ с ценой деления 0,05, за­щищенной от попадания атмосферной влаги стеклянной трубкой, заполненной осушителем;

детектора (13) для определения конечной точки титрования;

колбы для титрования (14) вместимостью от 200 до 300 см³ с магнитной мешалкой. Колба, при необходимости, снабжена двумя платиновыми электродами.

3. РЕАКТИВЫ И МАТЕРИАЛЫ

Метанол абсолютированный по ГОСТ 6995.

Реактив Карла Фишера с эквивалентом 1 мг кислорода в 1 см³ реактива. Массовую концентрацию реактива Карла Фишера уста­навливают в соответствии с ГОСТ 18317.

Водород с массовой долей кислорода не более 0,005% с точкой росы, не превышающей минус 45°С.

Азот или другой инертный газ с массовой долей кислорода не более 0,005% с точкой росы, не превышающей минус 45°С.

Осушающие средства: алюмо-натриевый силикат безводный гранулированный, силикагель активированный или перхлорат маг­ния (ангидрон)

4. .ПОДГОТОВКА К АНАЛИЗУ

   1. Установку собирают в соответствии с черт. 1 и 2 для спо­собов 1 и 2. Для установки по способу 1 воостанооительную трубу устанавливают в печь для сушки (7).

   2. Для каждого способа испытания и каждого типа порошка экспериментально подбирают температуру и время проведения ис­пытания до полного восстановления порошков.

В табл. 2 приведены ориентировочные температуры восстанов­ления порошков при времени выдержки не менее 20 мин.

Таблица 2

Материал порошка

Температура
восстановления, °С

Ж

100-0+20

900+20

900+20

900+20

1 100+20 1100+20

елезо или сталь Николь

Кобальт

Медь

Молибден

Вольфрам

Для способа 1 вставляют трубку в печь восстановления и остав­ляют ее на 10 мин. Переключают поток водорода на инертны

йгаз. Вынимают восстановительную трубку и охлаждают до ком­натной температуры.

Рис. 4

1. 10. Для проверки герметичности и работоспособности уста­новки проводят контрольный опыт. Контрольный опыт проводят для каждой серии определений с пустой лодочкой в условиях, указанных в разд. 5. Если результат выше 1 мг кислород? или результаты разные, аппаратуру подвергают контролю на герме­тичность.

2. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА

   1. Для способов 1 и 2, при необходимости, подключают кон­версионное устройство, устанавливают температуру (380± 10)°С. Конверсионное устройство включают в момент ввода лодочки в зону восстановления печи. При использовании конверсионного ус­тройства необходимо следить за тем, чтобы в момент подключе­ния оно было заполнено осушенным водородом.

Конверсионное устройство можно не использовать, если мас­совая доля углерода в металлическом порошке составляет менее 3% массовой доли кислорода.

Открывают восстановительную трубку и помещают в нее ло­дочку с навеской. Закрывают трубку и продувают осушенным инертным газом со скоростью потока не менее 30 дм³/ч в течение 10 мин, чтобы удалить воздух, внесенный с навеской.

Титруют метанол до визуальной точки эквивалентности. Уста­навливают поток инертного газа со скоростью 30 дм³/ч и встав­ляют восстановительную трубку в печь осушки с температурой (170±10)°С. После окончания сушки титруют метанол до точки эквивалентности, определяемой либо визуально, либо электрохи­

мическим детектором. Записывают объем реактива Карла Фишера в бюретке и время сушки.

С помощью крана (4) переключают поток инертного газа на поток водорода, скорость потока водорода 25 дм³/ч, и помещают трубку в печь восстановления, в которой поддерживается задан­ная температура. После восстановления титруют метанол до точ­ки эквивалентности. Записывают объем реактива Карла Фишера.

С помощью крана (4) переключают поток водорода на поток инертного газа. Вынимают трубку из печи, охлаждают до комнат­ной температуры (допускается использовать вентилятор), откры­вают трубку и извлекают лодочку с порошком.

Устанавливают температуру в осушительной и восстановитель­ной зонах печи (8), продувают осушительную трубку (6) осушен­ным инертным газом, затем открывают и помещают в нее лодочку с навеской. С помощью крючка из нержавеющей стали, введен­ного в восстановительную трубку через газоплотное подвижное уплотнение, перемещают лодочку в восстановительную зону печи. После окончания восстановления титруют метанол реактивом Карла Фишера. Записывают объем израсходованного реактива.

Переключают поток водорода на поток инертного газа. Пере­двигают лодочку в низкотемпературную зону печи и через 1 мин удаляют ее из трубки.

Проводят два ('или более) измерения. Количество проводимых измерений должно быть конкретизировано в нормативно-техничес­кой документации на конкретный порошок.

Примечание. При массовом анализе можно помещать в зону осушки печи несколько образцов и двигать их по очереди через две зоны печи, накап­ливая на выходе.

6. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ АНАЛИЗА

   1. Массовую долю кислорода, восстановимого водородом, (X)'

в процентах вычисляют по формуле

Х-100гг

где п— массовая концентрация мг/см³;

У_о — объем реактива Карла титрование пробы, см³;

Vj—объем реактива Карла

реактива Карла Фишера, Фишера, израсходованного на Фишера, израсходованного на

т

титрование в контрольном опыте, см°; т — масса навески, мг.

Абсолютные расхождения результатов двух параллельных определений не должны превышать допускаемых значений (при доверительной вероятности 0,95), приведенных в табл. 3.Таблица 3

Массовая деля
кислорода, %

Абсолютные допускаемые
расхождения,
%, не более

Абсолютная погрешность
записи среднего
арифметического,
%, не более

О

5% от среднего ариф­метического