ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
СПЛАВЫ ТВЕРДЫЕ СПЕЧЕННЫЕ.
ГОСТ 28817-90
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО УПРАВЛЕНИЮ Москва
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
Дата 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. 1. АППАРАТУРА1.1. Оборудование лабораторное обычное. 1.2. Спектрометр рентгенофлуоресцентный СРМ-20М, СРМ-25 или любого другого типа. 1.3. Комплекс вычислительный. 1.4. Пресс с усилием 10 т/см2. 2. МАТЕРИАЛЫ, РЕАКТИВЫ И РАСТВОРЫСпирт этиловый ректификованный технический ГОСТ 18300. Кислота борная. Вода 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. 3. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА3.1. Подготовка анализируемых проб и стандартных образцов. В прессформу засылают 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. 3.2. 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 - Ka1,2; ниобий - Кa1,2; тантал - La; вольфрам - La; железо - Кa1,2; кобальт - Kal,2. Подключают вычислительный комплекс и вводят в него программу, необходимую для обработки результатов анализа. 4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ4.1. Массовую долю компонента (Ci np) в процентах вычисляют по формуле (1) где Кi - отношение интенсивностей характеристического вторичного рентгеновского излучения i-го компонента анализируемой пробы и стандартного образца, вычисляемое по формуле (2) где Jiпр, Jiст - интенсивности характеристического вторичного рентгеновского излучения i-го компонента в пробе и стандартном образце; Сiпр, Сiст - концентрации i-го компонента в пробе и стандартном образце, %; μiпр, μiст - коэффициенты массового поглощения рентгеновского излучения i-го компонента в пробе и стандартном образце, вычисляемые по формуле (3) где - массовый коэффициент поглощения характеристического излучения i-го компонента анализируемой пробы (стандартного образца). к = 1, 2, 3........п. Таким образом, массовая доля компонента (Ciпр) в процентах вычисляют по формуле (4) где Сia - 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. 4.2. Абсолютные допускаемые расхождения результатов трех параллельных определений при доверительной вероятности Р = 0,95 не должны превышать значений, указанных в таблице.
ПРИЛОЖЕНИЕ 1Рекомендуемое МЕЖДУНАРОДНЫЙ СТАНДАРТ ИСО 4503-78Твердые сплавы. Определение содержания металлических элементов рентгеновской флуоресценцией. Метод плавления 1. Назначение Настоящий стандарт устанавливает рентгеновский флуоресцентный метод определения кобальта, хрома, железа, марганца, молибдена, никеля, ниобия, тантала, титана, вольфрама, ванадия и циркония в карбидах и твердых сплавах. 2. 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.
3. Сущность Определяется метод измерения интенсивности характеристического рентгеновского спектра элементов. Для ликвидации влияний размера частиц и влияния 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. 4. Интерферентные элементы Следует учесть влияние, например, линейной интерференции титана и вольфрама на ванадий. 5. Реагенты Во время анализа используйте реагенты только известной аналитической марки и только дистиллированную воду или воду эквивалентной чистоты. 5.1. Пероксид бария, безводный, или карбонат бария, безводный. 5.2. Тетраборат натрия, безводный. Для обеспечения обезвоживания нагрейте тетраборат натрия примерно до 400 °С. 5.3. Фтористоводородная кислота, Q 1,12 г/мл. 5.4. Азотная кислота, Q 1,24 г/мл (азотная кислота, Q 1,42 г/мл разбавленная 1 + 1). 5.5. Серная кислота, Q 1,54 г/мл (серная кислота, Q 1,84 г/мл, разбавленная 1 + 1). 6. Аппаратура Обычная лабораторная аппаратура. 6.1. Рентгеновский спектрометр. 6.2. Печи для окисления испытуемой порции от 700 до 900 °С и для подготовки расплава бората, примерно, при 1100 °С. 6.3. Платиновые тарелочки, 50 до 100 мл. Примечание. Желательно использовать тарелочки, изготовленные из 95 % Pt + 5 % Au. 6.4. Пластина с отполированной поверхностью из сплава платины составом, например, 85 % Pt + 10 % Rh + 5 % Аи или 95 % Pt + 5 % Аu. Примечание. Пластина должна иметь температуру на поверхности от 300 до 400 °С, при котором диск из бората легко отсоединялся и не растрескивался. 6.5. Латунные кольца или жаропрочные стальные цилиндры, или графитовые цилиндры. Примечание. Вместо пластины и латунных колец можно использовать формы из графита или жаропрочной стали. 6.6. Приспособление для сухого или мокрого шлифования. 7. Подготовка образца 7.1. 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. 7.2. Анализ следует проводить на двух или трех испытуемых порциях. 8. Процедура 8.1. 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. 8.2. Испытуемую порцию помещают на платиновую тарелочку и либо растворяют, либо окисляют. Процедуру окисления не используют, если содержание молибдена превышает 0,1 % (м/м). 8.2.1. 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 тигеля 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. 8.2.2. Окислите испытуемую порцию на воздухе в печи при температуре от 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. 8.3. Хорошо перемешайте испытуемую порцию с расплавленной буферной смесью, содержащей (15 ± 0,01) 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. 8.4. Налейте расплав в предварительно нагретое кольцо, помещенное на опорную пластину, лежащую на нагревательном устройстве с температурой 300 - 400 °C. Оставьте охлаждаться до тех пор, пока диск не отойдет от пластины. Поместите диск с кольцом на асбестовую пластину и дайте им остыть до комнатной температуры. 8.5. Проведите сухое или мокрое шлифование диска на шлифовальном устройстве до получения гладкой и ровной поверхности. Примечание. Окончательное сухое или мокрое шлифование должно быть выполнено наждачной бумагой № 220. Следует соблюдать осторожность при шлифовании всухую, чтобы избежать загрязнения образца шлифовальной бумагой. 8.6. Анализ с помощью рентгеновской спектрометрии. 9. Рентгеновский флуоресцентный анализ 9.1. Для получения оптимального числа импульсов следует учесть все параметры, измерения, включая материал мишени рентгеновской трубки. 9.2. Следует использовать аналитические линии, показанные в табл. 2.
Примечание. Рекомендуется измерять все элементы в первом порядке отражения от кристалла Li A (200). При определении титана берутся измерения отражений второго порядка от кристалла PET (пентаэритрит). 9,3. В случае необходимости следует производить коррекцию на фон. 10. Подготовка калибровочных кривых Калибровочные кривые должны строиться на основании синтетически подготовленных образцов, состав которых указан в п. 2, и которые должны примерно соответствовать маркам анализируемых твердых сплавов. При подготовке образцов известные количества металлов или их соответствующих соединений должны тщательно перемешиваться. Анализ смесей проводится так, как указано в пп. 8.2 - 8.6. 11. Запись результатов 11.1. Допуски Отклонения двух или трех произвольных определений не должны превышать значений, приведенных в табл. 3.
11.2. Окончательный результат Представляется среднее арифметическое значение приемлемых измерений, округленных до ближайшего значения (табл. 4).
12. Отчет об испытаниях В отчет об испытаниях должна быть включена следующая информация: а) ссылка на данный Международный стандарт; б) подробная информация, касающаяся идентификации испытуемого образца; в) полученные результаты; г) процедуры, не указанные в данном Международном стандарте или рассматриваемые как второстепенные; д) любые детали, не оговоренные в данном Международном стандарте, которые могут повлиять на результат. ПРИЛОЖЕНИЕ 2Рекомендуемое МЕЖДУНАРОДНЫЙ СТАНДАРТ ИСО 4883-78Твердые сплавы. Определение металлических элементов рентгеновской флуоресценцией. Метод растворения 1. Назначение Стандарт устанавливает рентгеновский флуоресцентный метод определения кобальта, железа, марганца, молибдена, никеля, ниобия, тантала, титана, вольфрама, ванадия и циркония в карбидах и твердых сплавах. Результаты, определяемые этим методом по ИСО 4503 в тех же пределах, эквивалентны, а стандарты - взаимозаменяемы. 2. Область применения Метод применим к: карбидам ниобия, тантала, титана, ванадия, вольфрама и циркония; смесям этих карбидов и связующих металлов; ко всем маркам предварительно спеченных, спеченных твердых сплавов, полученных из этих карбидов, минимальная массовая доля элементов приведена в табл. 1.
3. Сущность Измерение интенсивности характеристического спектра рентгеновского излучения определяемых элементов. Для исключения влияния эффектов, связанных с размерами частиц и взаимодействиями между элементами, проба растворяется в смеси фтористоводородной и азотной кислот. 4. Интерферентные элементы Следует учитывать влияние, например, линейной интерференции титана и вольфрама на ванадий. 5. Реагенты Во время анализа используйте реагенты только известной аналитической марки и только дистиллированную воду или воду эквивалентной чистоты. 5.1. Фтористоводородная кислота: Q = 1,12 г/мл. 5.2. Азотная кислота: Q = 1,42 г/мл. 5.3. Растворитель Смешать две части фтористоводородной кислоты, одну часть азотной кислоты и две части дистиллированной воды. 5.4. Раствор винная кислота 200 г/л. 6. Аппаратура Обычная лабораторная аппаратура. 6.1. Рентгеновский спектрометр, приспособленный для проведения анализа растворов. 6.2. Кюветы для образцов готовятся из материалов, стойких к воздействию смеси фтористоводородной и азотной кислот; окошки кювет закрываются пленкой толщиной 6 мкм, изготовленной из эфиро-пропилено-терефталевой кислоты. 7. Подготовка образца 7.1. Образец должен измельчаться в ступке, изготовленной из материала, не влияющего на состав образца. Измельченный материал должен быть просеян через сито с диаметром отверстия 2 мм. 7.2. Анализы следует проводить на двух или трех испытуемых порциях. 8. Процедура 8.1. Взвесьте в полипропиленовом стакане емкостью 150 мл (2 ± 0,001) г испытуемого образца. Примечание. Если в состав образца входит смазка, то следует внести поправку на содержание образца. 8.2. Добавьте к образцу 20 мл растворителя. Добейтесь полного растворения пробы путем 30-минутного нагревания на водяной бане. 8.3. Охладите раствор и поместите раствор в 50 мл мерную полипропиленовую колбу, содержащую 10 мл раствора винной кислоты. Доведите объем водой до метки и перемешайте. 8.4. Отфильтруйте раствор через сухой фильтр в полипропиленовый стакан. 8.5. Заполните кювету раствором так, чтобы высота раствора была не менее 10 мм. 8.6. Проведите анализ с помощью рентгеновского спектрометра. 9. Рентгеновский флуоресцентный анализ 9.1. Подберите все параметры, включая материал мишени рентгеновской трубки для получения оптимального числа импульсов. 9.2. Использовать аналитические линии, показанные в табл. 2.
9.3. Если есть необходимость, сделайте поправку на фон. 10. Построение градуировочных кривых 10.1. Построение градуировочных кривых должно проводиться с использованием, как минимум, пяти эталонных образцов, приготовленных по методу, описанному в разделе 8, исходя из точно известных количеств смесей чистых металлов или их соответствующих соединений. Для каждого типа твердых сплавов должна быть построена своя градуировочная кривая. В качестве внешнего эталона используется эталонный образец, имеющий примерно тот же состав, что и анализируемый образец. Градуировочные кривые должны быть построены для каждого элемента путем нахождения зависимости между его концентрацией и отношением интенсивности рентгеновского излучения эталонного образца и рентгеновского излучения внешнего эталона. 10.2. Элементы в испытуемом образце должны определяться нахождением отношения интенсивности рентгеновского излучения исследуемого образца к интенсивности рентгеновского излучения внешнего эталона и определения концентрации из соответствующей градуировочной кривой, 11. Запись результатов 11.1. Допуски Отклонения двух или трех произвольных определений не должны превышать значений, приведенных в табл. 3. Таблица 3
11.2. Конечные результаты Представляется среднее арифметическое значение приемлемых измерений, округленных до ближайшего значения (табл. 4). Таблица 4
12. Отчет об испытаниях В отчет об испытаниях должны быть включены: а) ссылка на данный Международный стандарт; б) подробная информация, касающаяся идентификации образца; в) полученные результаты; г) процедуры, не указанные в данном Международном стандарте или рассматриваемые как второстепенные; д) любые детали, способные повлиять на результат.
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ 1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством металлургии СССР РАЗРАБОТЧИКИ С.Н. Суворова 2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по управлению качеством продукции и стандартам от 27.12.90 № 3363 3. Приложения 1 и 2 настоящего стандарта подготовлены методом прямого применения международных стандартов ИСО 4503-78 «Твердые сплавы. Определение содержания металлических элементов рентгеновской флуоресценцией. Метод плавления» и ИСО 4883-78 «Твердые сплавы. Определение металлических элементов рентгеновской флуоресценцией. Метод растворения» Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 6747-89, кроме приложений 1 и 2 4. ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ 5. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
СОДЕРЖАНИЕ
|