ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
СОЮЗА ССР
СПЛАВЫ ТВЕРДЫЕ СПЕЧЕННЫЕ.
РЕНТГЕНОФЛУОРЕСЦЕНТНЫЙ МЕТОД
ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕТАЛЛОВ
ГОСТ 28817-90 (СТ СЭВ 6747—89, ИСО 4503—78, ИСО 4883-78)
Издание официальное
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО УПРАВЛЕНИЮ КАЧЕСТВОМ ПРОДУКЦИИ И СТАНДАРТАМ
Москва
УДК 669018.25—1388:620.179.152:008.354 Группа В5»
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
СПЛАВЫ ТВЕРДЫЕ СПЕЧЕННЫЕ.
РЕНТГЕНОФЛУОРЕСЦЕНТНЫЙ МЕТОД
ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕТАЛЛОВ
Sintered hardmetals. Determination of
metallic elements by X-ray fluorescence
ГОСТ
28817—90
(СТ СЭВ 6747—89,
И CO 4503—78,
И CO 4883—78)
ОКСТУ 1709
!Я
ата введения с 01.07.91
Настоящий стандарт устанавливает рентгенофлуоресцентный метод определения титана, тантала, кобальта, ниобия, вольфрама и железа в сложных карбидах, твердосплавных карбидных смесях и предварительно спеченных твердых сплавах (далее твердые сплавы) при массовой доле: титана от 1,0 до 40,0%, кобальта от 1,0 до 60,0%, тантала от 0,1 до 35,0%, железа от 0,01 до 3,0%, ниобия от 0,05 до 15,0%, вольфрама от 45,0 до 95,0%.
Метод основан на возбуждении характеристического вторичного рентгеновского излучения определяемого компонента и регистрации этого излучения спектрометрической аппаратурой.
Допускается проводить анализ по международным стандартам ИСО 4503 и ИСО 4883, приведенным в приложениях 1 и 2.
При разногласиях анализ проводится по стандарту.
АППАРАТУРА
Оборудование лабораторное обычное.
Спектрометр рентгенофлуоресцентный СРМ-20М, СРМ-25 или любого другого типа.
Комплекс вычислительный.
Пресс с усилием 10 т/см2.
МАТЕРИАЛЫ, РЕАКТИВЫ И РАСТВОРЫ
Спирт этиловый ректификованный технический ГОСТ 18300. Кислота борная.
Издание официальное
(С) Издательство стандартов, 1991 Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен без разрешения Госстандарта СССРВода дистиллированная по ГОСТ 6709.
Вата.
Стандартные образцы категории ОСО и СОП, в которых аттестованное содержание компонентов не отличается от анализируемых более чем в два раза.
ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА
Подготовка анализируемых проб и стандартных образцов.
В прессформу засыпают 4—5 г борной кислоты ровным слоем. На полученную подложку из борной кислоты высыпают ровным слоем 4—5 г анализируемой пробы. Прессуют таблетку и помещают ее в кассету прибора.
Аналогично изготавливают таблетки стандартного образца.
Стандартные образцы по гранулометрическому составу должны соответствовать анализируемой пробе.
На спектрометре устанавливают характеристическую длину волны определяемого компонента; на квантометре фиксируют каналы, по которым будет производиться отсчет характеристического излучения определяемого компонента.
Одновременно устанавливают рабочее напряжение и ток на рентгеновской трубке. Все параметры измерения, включая материал анода рентгеновской трубки, выбирают таким образом, чтобы получить оптимальное число импульсов, при этом необходимо использовать следующие аналитические линии: титан — Kai,2; ниобий — Kai,2; тантал — Аа; вольфрам — La; железо — Kai,2; ко- бальт —
Подключают вычислительный комплекс и вводят в него программу, необходимую для обработки результатов анализа.
ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
М ассовую долю компонента (Сі пр) в процентах вычисляют по формуле
(1)
где Ki—отношение интенсивностей характеристического вторичного рентгеновского излучения Аго компонента анализируемой пробы и стандартного образца, вычисляемое по формуле
Лир
Лет
(2)
где 7г пр, 7г ст— интенсивности характеристического вторичного рентгеновского излучения 1-го компонента в пробе и стандартном образце;
к
г пр, СТ
Ціnpj Нг ст
онцентрации f-ro компонента в пробе и стандартном образце, %;к
(3)
оэффициенты массового поглощения рентгеновского излучения 1-го компонента в пробе и стандартном образце, вычисляемые по формулеH'Znp(cT) — S • ^пг(ст) >
где рЛ — массовый коэффициент поглощения характеристического излучения 1-го компонента анализируемой пробы (стандартного образца).
к = 1, 2, 3, п.
Таким образом, массовая доля компонента (С^пр) в процентах вычисляют по формуле
л
где Сг» — учет фона производится вычитанием интенсивности фона, замеренной на линии, расположенной рядом с аналитической линией определяемого компонента, из интенсивности аналитической линии определяемого компонента в анализируемой пробе и стандартном образце.
Абсолютные допускаемые расхождения результатов трех параллельных определений при доверительной вероятности Р = 0,95 не должны превышать значений, указанных в таблице.
А
Определяемый
компонент
Массовая доля компонента, %
бсолютные до-%
Титан
От 1,0 до 5,0 включ.
Св. 5,0 » 10,0 »
» 10,0 » 40,0 »
0,06
0,20
0,30
Тантал
От 0,1 до 3,0 включ.
Св. 3,0 » 10,0 »
» 10,0 » 20,0 »
» 20,0 » 35,0 »
0,06
0,10
0,20
0,30
Кобальт
От 1,0 до 5,0 включ.
Св. 5,0 » 15,0 »
» 15,0 » 45,0 »
> 45,0 » 60,0 »
0,09 0,20 0,30 0,50
Продолжение
Определяемый
компонент
Массовая доля компонента, %
Абсолютные до-
пустимые рас-
хождения, %
Железо
От 0,01 до 0,1 включ.
Св. 0,1 » 1,0 »
» 1,0 » 3,0 »
0,006 0,05 0,09
Ниобий
От 0,05 до 0,1 включ.
Св. 0,1 » 1,0 »
» 1,0 » 5,0 »
» 5,0 » 15,0 »
0,005 0,06
0,10
0,30
Вольфрам
От 45 до 60 включ.
Св. 60 » 80 »
» 80 » 95 »
0,7
1,0
1,2
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Рекомендуемое
МЕЖДУНАРОДНЫЙ СТАНДАРТ ИСО 4503—78
Твердые сплавы. Определение содержания
металлических элементов рентгеновской
п.
луоресценцией. Метод плавления
Настоящий стандарт устанавливает рентгеновский флуоресцентный метод определения кобальта, хрома, железа, марганца, молибдена, никеля, ниобия, таги ала, титана, вольфрама, ванадия и циркония в карбидах и твердых сплавах.
Область применения
/Метод применим к:
карбидам ниобия, тантала, титана, ванадия, вольфрама и циркония;
смесям этих карбидов и металлическим связкам;
всем маркам предварительно спеченных или спеченных твердых сплавов, полученных из этих карбидов.
Массовая доля элементов приведена в табл. 1.
Таблица 1
Определяемый элемент
Массовая доля, %
Кобальт Хром Железо Марганец Молибден Ниобий Никель Тантал Титан Ванадий Вольфрам Цирконий
0,05-50 0,05—2,0 0,05—2,0 0,05—2,5
0,05—5,0 0,05—15 0,05—5,0 0,10—30
0,3—30
0,15—4,0
45—95
0,05—2,0
Сущность
Определяется метод измерения интенсивности характеристического рентгеновского спектра элементов. Для ликвидации влияний размера частиц и влияний интерференции испытуемая порция растворяется в соответствующей смеси кислот и преобразуется в сульфаты или непосредственно окисляется. Сульфаты или оксиды затем расплавляются в смеси тетрабората натрия и соединения бария.
Интерферентные элементы
Следует учесть влияние, например, линейной интерференции титана и вольфрама на ванадий.
Реагенты
Во время анализа используйте реагенты только известной аналитической марки и только дистиллированную воду или воду эквивалентной чистоты.
Пероксид бария, безводный, или карбонат бария, безводный.
Тетраборат натрия, безводный.
Для обеспечения обезвоживания нагрейте тетраборат натрия примерно до 400°С.
Фтористоводородная кислота, о 1,12 г/мл.
Азотная кислота, q 1,24 г/мл (азотная кислота, Q 1,42 г/мл, разбавленная 1 + 1).
Серная кислота, q 1,54 г/мл (серная кислота, о 1,84 г/мл, разбавленная 1 + 1).
Аппаратура
Обычная лабораторная аппаратура.
Рентгеновский спектрометр.
Печи для окисления испытуемой порции от 700 до 900°С и для подготовки расплава бората, примерно, при 1100°С.
Платиновые тарелочки, 50 до 100 мл.
Примечание. Желательно использовать тарелочки, изготовленные из 95% Pt+ 5% Au.
Пластина с отполированной поверхностью из сплава платины составом, например, 85% Pt + 10% Rh + 5% Au или 95% Pt + 5% Au.
Примечание. Пластина должна иметь температуру на поверхности от 300 до 400°С, при котором диск из бората легко отсоединялся и не растрескивался.
Латунные кольца или жаропрочные стальные цилиндры, или графитовые цилиндры.
Примечание. Вместо пластины и латунных колец можно использовать
})ормы из графита или жаропрочной стали.
Приспособление для сухого или мокрого шлифования.
Подготовка образца
Образец следует измельчить в ступке, изготовленной из материала, который не влияет на состав образца. Измельченный материал следует просеять через сито с отверстиями 2 мм при использовании метода растворения в кислоте или просеять через сито с отверстиями 0,18 мм при использовании метода окисления.
Анализ следует проводить на двух или трех испытуемых порциях.
Процедура
Взвесьте с точностью до ближайших 0,001 г примерно 0,5 г испытуемого образца.
Примечание. Если в состав образца входит смазка, следует внести поправку на содержание смазки.
Испытуемую порцию помещают на платиновую тарелочку и либо рас творяют, либо окисляют. Процедуру окисления не используют, если содержа ние молибдена превышает 0,1% (м/м).
Добавьте 15 мл азотной кислоты в неокисленную или частично окисленную порцию, умеренно нагрейте тарелочку, добавьте капля за каплей 2 мл фтористоводородной кислоты и выдержите тарелочку при умеренной температуре.
После полного растворения испытуемой порции добавьте 1—2 мл серной кислоты. Высушите и нагрейте примерно при 600°С до тех пор, пока не прекратится образование SO3. Охладите.
Так как существует возможность перемещения молибдена из одного тиге- ля в другой, то постарайтесь избежать такого перемещения во время процесса нагрева. Поэтому не нагревайте образцы с высоким и низким содержанием молибдена в печи в одной партии.
Окислите испытуемую порцию на воздухе в печи при температуре ст 700 до 900°С в течение 1 часа. Если достигнуто полное окисление, то продолжайте, как указано в п. 8.3. Если не достигнуто полное окисление (как, например, в твердых сплавах с высоким содержанием титана), то продолжайте, как указано в п. 8.2.1.
Хорошо перемешайте испытуемую порцию с расплавленной буферной смесью, содержащей (15±0,О1) г тетрабората натрия и (4±0,01) г пероксида бария или (4,5±0,01) г карбоната бария и постепенно нагревайте тарелочку до
тех пор, пока ее содержимое не расплавится полностью и не окончится реакция. Накройте тарелочку крышкой. Растворите оксиды, расплавив их при температуре примерно 1100°С в течение 10—15 мин. Для получения однородной массы помешайте расплав.
Налейте расплав в предварительно нагретое кольцо, помещенное па опорную пластину, лежащую на нагревательном устройстве с температурой 300—400°С. Оставьте охлаждаться до тех пор, пока диск не отойдет от пластины. Поместите диск с кольцом на асбестовую пластину и дайте им остыть до
