---

0.01 0.02 РЖ 0,10

т 0,05 до 0,2 включ.

Св. 0,2 » 0,5 »

> 0,5 » 1,0¹ »

>1,0 » 3,0 »

7. ПРОТОКОЛ АНАЛИЗА

Протокол анализа должен содержать: наименование, тип, марку пробы порошка; время и температуру сушки;

время и температуру восстановления;

результаты отдельных определений и среднее содержанке кис­лорода;

информацию о применении конверсионного устройства;

информацию об операциях, не указанных в стандарте, которые могут оказать влияние на результаты определений;

обозначение настоящего стандарта.

ПРИЛОЖЕНИЕ I Справочное

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВЫБОРУ МЕТОДА ОПРЕДЕЛЕНИЯ
КИСЛОРОДА В МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПОРОШКА

Хванадий, титан восстанавливаются частично. Оксиды щелочных, щелочноземель­ных, большинства редкоземельных металлов, алюминия, кремния, циркония и других в водороде практически не восстанавливаются. Это обуславливает мень­шую величину потери массы при прокаливании по сравнению с общим содер­жанием кислорода и зависимость этой величины от условий восстановления.

Металлоиды, содержащиеся в металлическом порошке (углерод, азот сера, фосфор), при восстановлении в водороде могут реагировать с водородом или? с оксидами, содержащимися в порошке, образуя летучие соединения, что дает' дополнительный вклад в измеряемую потерю массы при прокаливании в водо­роде.

Углерод, содержащийся в металлическом порошке, может восстанавливать часть оксидов, не восстановимых водородом, что приводит к зависимости из­меряемой потери массы при прокаливании в водороде от содержания углерода.

Примеси металлов с большим сродством к кислороду (хром, алюминий, цирконий, титан и др.) могут частично окисляться во время прокаливания в^ водороде как за счет следе в водорода и влаги, присутствующих в водороде, так и за счет кислорода, связанного с легковосстановимьиміи оксидами. Следст­вием этого является занижение измеряемой величины или даже прирост массы, порошка металла при прокаливании в водороде.

В силу указанных причин величина потери массы при прокаливании в во­дороде только условно может рассматриваться как мера содержания кислорода.- в металлических порошках и применение этого метода требует детального ана­лиза возможных изменений состава порошка и точного воспроизведения усло­вий определения.

1. 2. Измерение содержания кислорода, восстановимого водородом, позво­ляет исключить влияние металлоидов, сублимирующих примесей, а также угле­рода и определить количество кислорода в металлическом порошке, взаимодей­ствующего с водородом в условиях восстановления.

Этим методом также нельзя определить количество кислорода, входящего- в состав трудновосстановимых оксидов, редкоземельных и некоторых других металлов, содержащихся в анализируемом порошке в виде включений, либо* примесей. Однако в этом методе устраняется погрешность, связанная с при­сутствием углерода, который с помощью конверсионного устройства перево­дится по реакциям СО+ЗН₂^СН₄+Н₂О, СО₂+4Н₂^СН₄+2Я₂О в метан и воду, титрующуюся с помощью реактива Карла Фишера.

3. Метод восстановительной экстракции кислорода плавлением металличе­ского порошка при температуре (2000—2500) °С в графитовом тигле в потоке* инертного газа позволяет определить полное содержание кислорода, независимо от формы его нахождения в металлическом порошке в виде адсорбированного газа, пленок и включений оксидов и гидрооксидов любого состава, твердого раствора кислорода в металле.

Недостатком этого метода является его относительный характер — содер- л ание кислорода определяется относительно стандартного образца.

Если в методе восстановительного плавления используется кулонометриче­

ская регистрация оксида углерода (II) после его окисления до оксида угле­

р

осфора,

ода (IV) и в анализируемом порошке содержатся примеси металлоидов —

а

серы,

зота, то полученные результаты могут быть завышены из-за образования оксидов металлоидов. Эти погрешности почти полностью устра­няются усложнением установки путем введения поглощающих веществ. При хроматографическом и ИК-спектрометрическом методах регистрации оксида углерода примеси металлоидов не влияют на результаты анализа.

Занижение результатов определения кислорода методом восстановительного плавления возможно в тех случаях, когда в анализируемом порошке присутст­вуют легко сублимирующие металлы или оксиды, которые конденсируются на холодных частях газового тракта и частично адсорбируют оксид углерода. Од­нако для порошков рассматриваемых металлов это явление не наблюдается.€. 10 ГОСТ 29006—91

*

Для контроля правильности определения содержания кислорода восста- яовательной экстракцией и калибровки стандартных образцов используются более сложные, хотя и прямые методы определения кислорода, такие как масс- спектрометрический « нейтронно-активационный.

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Рекомендуемое

МЕЖДУНАРОДНЫЙ СТАНДАРТ ИСО 44491--3-89

МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ ПОРОШКИ. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ
КИСЛОРОДА МЕТОДАМИ ВОССТАНОВЛЕНИЯ. ЧАСТЬ 3.

КИСЛОРОД, ВОССТАНОВИМЫЙ ВОДОРОДОМ

1. Назначение

Настоящая часть ИСО устанавливает метод определения содержания кис­лорода, восстановимого водородом, в металлических порошках, содержащих от О,0!5% (m/m) до 3% Шт) кислорода.

Метод применяют к нелегированным, частично или полностью легирован­ным металлическим порошкам, а также к смесям карбидов и связующего метал­ла. Он не применим к порошкам, содержащим смазку или органические напол­нители.

Применение метода можно расширить на порошки, содержащие углерод, используя специальный катализатор.

Настоящую часть ИСО 4491 следует применять вместе с ИСО 760 (ГОСТ 18317) и ИСО 4491—11.

2. Ссылки

Указанные ниже стандарты содержат положения, использованные в настоя­щей части ИСО 4491. Их изделия оказались полезными при публикации. Так как все стандарты подвергаются пересмотру, поэтому создатели настоящего международного стандарта использовали самые последние издания указанных ниже стандартов. Члены ИСО и МЭК поддерживают обоснованные предложе­ния по разработке международных стандартов.

ИСО 76|0: 1978, «Определение воды. Метод Карла Фишера (общий метод)».

ИСО 449)1—1 : 1989, «Порошки металлические. Определение содержания кис­лорода методами восстановления. Часть 1. Общее руководство».

3. Сущность метода

Предварительная обработка испытуемой пробы путем высушивания при низкой температуре (170°С) в сухом азоте.

Восстановление в потоке сухого водорода при заданной температуре. Погло­щение в метаноле воды, образовавшейся при реакции оксидов с водородом.

в

Титрование реактивом Карла

Ришера, при

этом конечная точка определяется

изуально по изменению цвета или элегрометрически двумя электродами (точка окончательной остановки).

Для порошков, содержащих углерод, преобразование образовавшихся моно- оксидов и диоксида углерода в метан и воду при температуре 380^С происходит •с помощью никелевого катализатора.

4. Реактивы

Для анализа используют реактивы только известного аналитического клас­са и только дистиллированную воду или воду эквивалентной чистоты.

Предостережение. Реактив Карла Фишера содержит 4 токсичных компо­нента: йод, диоксид серы, пиридин и метанол. Важно избегать прямого кон­такта и особенно вдыхания. Если произойдет случайный контакт, то необхо­димо обильное смывание водой.

Титр реактива Карла Фишера определяют одним из следующих методов:

1. заливают в титровальную колбу от 20 до 30 мг воды, взвешенной с по­грешностью 0,1 мг;

2. добавляют от 1СІ0 до 200 мг взвешенного с погрешностью 0,1 мг дигид­рата виннокислого натрия (сертификованные вещества с теоретическим содер­жанием воды 15,06% (т/л), соответствующей 13,92% (т/т) кислорода), пред­варительно размолотого до тонкого порошка и высушенною при температуре (105±5)°С до постоянной массы;

3. применяют метод, приведенный в п. 7, используя от ЮО до 200 мг чис­того дигидрата виннокислого натрия, взвешенного с погрешностью 0,1 мг, как и испытуемая проба, но останавливаясь на этапе сушки при температуре 170°С и последующего титрования.

См. ИСО 760 по более детальному описанию стандартных процедур.

1. 3. Водород, имеющий максимальное содержание кислорода 0,005% (т!т) и точку росы, не превышающую минус 45°С.

   4. Азот или аргон, имеющие максимальное содержание кислорода 0,005% (tnliri] и точку росы, не превышающую минус 45^СС.

   5. Осушитель, состоящий из гранулированного безводного алюміиниево- кремнекислого натрия, активированного силикагеля или перхлората магния.

2. Аппаратура

Примечание. Схема установки приведена на черт. 1 (метод 1) и черт. 2 (метод 2).

'

Примечание. Допускается использовать одну печь,

выполняющую од-

новременно

(I

ункции сушильной и восстановительной.

5.8. Лодочка (Н) предпочтительно керамическая высокоглнноземистая с отшлифованной поверхностью и такого размера, чтобы испытуемая проба в заполненном состоянии не превышала половины ее объема. Лодочку помещают в водород при температуре от 900 до 1100°С на время не менее 1 ч, а затем выдерживают перед применением в осушителе.

Устройство конверсии должно быть постоянно заполнено водородом.

катализатору.

Допускается использование оборудования, приведенного в пп. 5.11, 5.12 в 5.13, а также любого промышленного оборудования, если в нем имеется титро­вальный прибор Карла Фишера, при условии соблюдения требований ИСО 760-

6. Отбор проб

Порошок должен быть исследован в состоянии поставки.

7. Порядок испытаний

   1. Испытуемая проба

Массу испытуемой пробы, взвешенной с погрешностью 0,1 мг, берут в соот­ветствии с табл. 4 в зависимости от ожидаемого содержания кислорода.

Таблица 4

Ожидаемое содержание
кислорода, Е.ссстановимого
водородом, % (т/т)

Масса испытуемом пробы,

От 0,0(5 ДО 0,5

Св. 0,5 » 2,0

» 2,0 » 3,

0

Для каждого типа аппаратуры и каждого типа порошка экспериментально определяют оптимальную температуру и время, дающее полное восстановление.

Приведенные в табл. 5 температуры восстановления являются справочны­ми. Продолжительность восстановления 20 мин.

Т

Металлический пороъок

емпература
восстановления. °С

Ж

1 ОСЮ,-}- 20 900І20 900 ±20

11 оо±зо 11(Ю±30 900±20

елезо и сталь

Никель

Кобальт

Медь

Молибден

Вольфрам

Смесь твердых сплавов

Таким же образом определяют оптимальное время сушки лри 170°С в су­хом азоте.