При использовании для анализа более двух навесок обработка полученных результатов должна быть отображена в нормативном документе на конкретный порошок.
Протокол испытаний
Протокол испытаний должен содержать:
ссылку на настоящий стандарт;
все детали, необходимые для идентификации испытываемой пробы;
метод экстракции (удаления) смазки или связки, если он применялся;
тип используемого оборудования;
все необходимые условия измерения (температуру, время, использование металлической ванны или капсулы и т. д.);
результат измерений;
все операции, не оговоренные настоящим стандартом, или те, которые считаются необязательными;
любые случайные явления, которые могли повлиять на результаты.ПРИЛОЖЕНИЕ А
(справочное)
Примеры условий экстракции некоторых металлических порошков
Таблица А.1
Металлический порошок
Реакционная среда
Минимальное соотношение массы ванны и массы испытываемой Температура, °С ' навески
Железо, сталь
Никель, кобальт
Титан
Титан, цирконий, гафний
Молибден и вольфрам
Ниобий и тантал
Алюминий
Медь
Смесь твердых сплавов
Без ванны или капсулы Без ванны или капсулы Никелевая ванна Платиновая капсула и платиновая ванна
Без ванны
Никелевая и оловянная ванны
Медная ванна
Без ванны
Железоникелевая и
оловянная
пл
нна
12:1
2000
2500
2100
2100
2400
2400
2400
1900
2400
*) Указанная температура является рабочей и используется при непрерывном нагреве (продолжительность нагрева от 1 до 10 мин в зависимости от содержания газа). Как правило, экстракция проводится в импульсной печи при температуре более 3000 ’С. Обычно время полного прохождения реакции — от 4 до 20 с.
ПРИЛОЖЕНИЕ Б
(рекомендуемое)
Метод определения кислорода восстановительной
экстракцией с хроматографической регистрацией
Б.1 Сущность метода
Метод основан на выделении кислорода, содержащегося в металлическом порошке (независимо от формы его нахождения) в виде монооксида углерода, при кратковременном (импульсном) нагреве порошка металла в графитовом тигле до температуры 2000—2500 °С в потоке гелия с последующим измерением выделившегося монооксида — углерода с помощью газового хроматографа.
Б. 2 Аппаратура и реактивы
Установка для определения кислорода, приведенная на рисунке Б. 1, состоит из баллона с гелием 1, редуктора 2, газовых магистралей 3, газового хроматографа типа Л ХМ- 72 4, устройства регистрации и обработки сигнала детектора газового хроматографа (хроматограф ЛХМ-72 комплектуется потенциометром КСП-4) 5, импульсной печи для восстановительного плавления 6, системы питания импульсной печи 7, устройства управления режимом работы импульсной печи 8.
1 — баллон с гелием; 2 — редуктор; 3 — газовые магистрали; 4 — газовый хроматограф типа ЛХМ-72; 5 — устройство регистрации и обработки сигнала детектора газового хроматографа; 6 — импульсная печь для восстановительного плавления;
7 — система питания импульсной печи; 8 — устройство для управления режимом работы импульсной печи
Рисунок Б.1 — Установка для определения кислорода
Нагрев тигля в импульсной печи сопротивления осуществляется прямым пропусканием тока через тигель.
Система питания импульсной печи обеспечивает формирование импульса тока через графитовый тигель с силой тока 500—600 А при напряжении на тигле 10—12 В, длительность импульса тока 5—40 с.
Тигель из графита ОС-2 по нормативному документу наружным диаметром (6 ± 0,1) мм, высотой (16 ± 0,2) мм, глубиной отверстия (13 ± 0,2) мм, толщиной стенки (1,5 ± 0,1) мм. Допускается применение тиглей других размеров и из других марок графита при условии стабильности их электросопротивления, отсутствия примесей, искажающих результаты определения, и уточнения режимов экстракции кислорода из пробы.
Весы лабораторные с наибольшим пределом взвешивания 20 г.
Секундомер.
Пинцет медицинский.
Гелий газообразный с массовой долей гелия не менее 99,985 %.
Цеолит синтетический 5А (СаА) зернистостью от 0,25 до 0,50 мм.
Стандартные образцы, для которых режим восстановительного плавления близок к режиму восстановительного плавления анализируемых проб.
Б.З Подготовка к анализу
Перед началом анализа хроматограф готовят к работе согласно инструкции, устанавливают режим его работы и диапазон измерения.
Тигли, отобранные для анализа, дегазируют в печи импульсного нагрева при температуре 2600 °С в потоке гелия в течение 5 с.
С помощью элементов регулировки системы питания импульсной печи устанавливают температуру и время экстракции кислорода из анализируемого порошка. Температуру экстракции выбирают в соответствии с приложением А настоящего стандарта. Длительность импульса тока, нагревающего графитовый тигель, для тиглей размерами, указанными в Б.2, при экстракции кислорода из всех порошков устанавливают равной (5 ± 0,2) с.
В соответствии с 6.2 настоящего стандарта выполняют измерения с дегазированными тиглями без металлических порошков (холостой опыт) и измерения с порошком стандартного образца (градуировочный опыт).По полученным данным вычисляют градуировочный коэффициент К, г/мм2, по формуле
с т
- 50) 166’
(Б.1)
где с — массовая доля кислорода в стандартном образце;
тх ~~ масса навески стандартного образца, г;
— площадь пика монооксида углерода, определенная по хроматограмме при анализе стандартного образца, мм2;
50 — площадь пика монооксида углерода, определенная по хроматограмме при холостом опыте, мм2.
Допускается вместо значения площади использовать значение высоты пика хроматограммы. В этом случае градуировочный коэффициент измеряют в граммах на миллиметр.
Массу навески определяют по ориентировочной массовой доле кислорода в анализируемом порошке в соответствии с выбранным диапазоном измерения хроматографа по таблице Б. 1.
Таблица Б.1
Массовая доля кислорода, % |
Диапазон измерения хроматографа |
Масса навески, г, не менее |
До 0,005 |
1:8 |
0,9 |
Св. 0,005 » 0,010 |
1:8 |
0,5 |
» 0,01 » 0,10 |
1:8 |
0,3 |
» 0,1 » 2,0 |
От 1:16 до 1:32 |
0,1 |
Б. 4 Проведение анализа
Анализируемый порошок помещают в предварительно дегазированный и взвешенный тигель. Взвешивают тигель с порошком, определяют массу навески по разности масс тигля с порошком и пустого тигля.
Тигель с анализируемым порошком устанавливают в печь импульсного нагрева между электродами. Потоком гелия (или другого инертного газа) продувают камеру печи в течение 1—2 мин для удаления воздуха, затем переключают газ-носитель на хроматограф и продолжают продувку до полного вытеснения воздуха из системы. Отсутствие воздуха в системе контролируют по стабилизации линии хроматограммы.
Нагревают тигель с навеской одним импульсом тока. Параметры температуры и продолжительность нагрева — в соответствии с Б.З.
Б. 5 Обработка результатов
Б. 5.1 Массовую долю кислорода X, %, вычисляют по формуле
(52 - 50) 100
т2
где S2 — площадь пика монооксида углерода на хроматограмме, мм2;
5q — площадь пика монооксида углерода на хроматограмме при холостом опыте, мм2;
т2 — масса навески анализируемого порошка, г;
К — градуировочный коэффициент, г/мм2.
Б. 5.2 Абсолютные расхождения двух определений не должны превышать значений, указанных в таблице 1 настоящего стандарта.
ПРИЛОЖЕНИЕ В
(рекомендуемое)
Метод определения кислорода восстановительной
экстракцией с кулонометрическим измерением
ВЛ Сущность метода
Метод основан на выделении кислорода, содержащегося в металлических порошках в виде монооксида углерода, при кратковременном (импульсном) нагреве порошка в графитовом тигле в потоке аргона с последующим доокис- лением монооксида углерода до диоксида углерода и измерении массовой доли диоксида углерода кулонометрическим титрованием.
Аппаратура и реактивы
Анализатор АК 7516П. Допускается использование анализатора АК 7516.
Графитовые тигли, реактивы, растворы и газы в соответствии с техническим описанием анализатора.
Стандартные образцы в соответствии с Б. 2.
Подготовка к анализу
Устанавливают рекомендуемый режим анализа металлических порошков: температура — в соответствии с приложением А настоящего стандарта, длительность нагрева ~ 40 с.
Режим дегазации графитового тигля: температура — 2600 °С, длительность нагрева — 60 с.
Масса навески — от 0,3 до 1,2 г.
Проведение анализа
Анализ проводят в соответствии с техническим описанием анализатора.
Обработка результатов
В. 5.1 Массовую долю кислорода при каждом определении считывают по цифровому табло анализатора.
В. 5.2 Абсолютные расхождения результатов двух определений не должны превышать значений, указанных в таблице 1 настоящего стандарта
.ПРИЛОЖЕНИЕ Г
(справочное)
Перечень приборов для измерения массовой доли
монооксида или диоксида углерода
Таблица Г.1
Наименование прибора
АК 7516, АК 7516П
R0 16, 17, 116, 316, 416
ТС-136, 436, 30, 36
ЕАО 220, 202
D-mat 353, OSA-mat 353
ON-mat 822, 812, 821, 850
Предприятие (фирма)-производитель
НПО «Черметавтоматика»
«Леко», США
«Леко», США
«Белъцерс», Лихтенштейн
«Штроляйн», ФРГ
«Штроляйн», ФРГ
Примечание — Допускается применение других средств измерений с метрологическими характеристиками не хуже, чем у вышеуказанных приборов
.УДК 621.762:006.001.4:006.354 МКС 77.160 В59 ОКСТУ 1759
Ключевые слова: металлический порошок, определение кислорода, метод восстановительной экстракции, аппаратура, материалы, отбор проб
Редактор Л. И. Нахимова
Технический редактор Л. А. Гусева
Корректор М.С. Кабашова
Компьютерная верстка О. В. Арсеевой
Изд. лиц. № 02354 от 14.07.2000. Сдано в набор 26.03.2001. Подписано в печать 10.05.2001. Усл. печ. л. 1,40. Уч.-изд.л. 1,00.
Тираж 340 экз. С 746. Зак. 405.
ИПК Издательство стандартов, 107076, Москва, Колодезный пер., 14.
Набрано в Издательстве на ПЭВМ
Филиал ИПК Издательство стандартов — тип. «Московский печатник», 103062, Москва, Лялин пер., 6.
Плр № 080102