Утвержден и введен в действие

Постановлением Госстандарта СССР

от 26 мая 1982 г. N 2120

 

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

 

СПЛАВЫ И ЛИГАТУРЫ РЕДКИХ МЕТАЛЛОВ

 

СПЕКТРАЛЬНЫЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ КРЕМНИЯ,

ЖЕЛЕЗА, АЛЮМИНИЯ, ТИТАНА И КАЛЬЦИЯ

В СПЛАВАХ НА ОСНОВЕ НИОБИЯ

 

Alloys and foundry alloys of rare metals.

Spectral method for determination of silicon,

iron, aluminium, titanium, calcium

in alloys on niobium base

 

ГОСТ 25278.11-82

 

Группа В59

 

ОКСТУ 1709

 

Срок действия

с 1 июля 1983 года

до 1 июля 1993 года

 

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

 

1. Разработан и внесен Министерством цветной металлургии СССР.

Исполнители: Ю.А. Карпов, Е.Г. Намарина, В.Г. Мискарьянц, Г.Н. Андрианова, Е.С. Данилин, М.А. Десяткова, Л.И. Кирсанова, Т.М. Малютина, Е.Ф. Маркова, В.М. Михайлов, Л.А. Никитина, Л.Г. Обручкова, Н.А. Разницина, Н.А. Суворова, Л.Н. Филимонов.

2. Утвержден и введен в действие Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 26.05.1982 N 2120.

3. Срок проверки - 1993 г.

Периодичность проверки - 5 лет.

4. Введен впервые.

5. Ссылочные нормативно-технические документы

 

───────────────────────────────────────┬──────────────────────────

Обозначение НТД, на который дана ссылка│  Номер раздела, пункта

───────────────────────────────────────┼──────────────────────────

ГОСТ 3118-77                           │Разд. 2

ГОСТ 3773-72                           │Разд. 2

ГОСТ 4173-77                           │Разд. 2

ГОСТ 8677-76                           │Разд. 2

ГОСТ 9808-84                           │Разд. 2

ГОСТ 9428-73                           │Разд. 2

ГОСТ 10691-84                          │Разд. 2

ГОСТ 18300-87                          │Разд. 2

ГОСТ 18671-73                          │Разд. 2

ГОСТ 26473.0-85                        │1.1

ГОСТ 27068-86                          │Разд. 2

 

6. Срок действия продлен до 01.07.1993 Постановлением Госстандарта СССР от 29.10.1987 N 4096.

7. Переиздание (ноябрь 1988 г.) с Изменением N 1, утвержденным в октябре 1987 г. (ИУС 1-88).

 

Настоящий стандарт устанавливает спектральный метод определения кремния, железа, алюминия, титана и кальция от 0,01 до 1,0% в сплавах и лигатурах на основе ниобия (компоненты: ванадия не более 5%, вольфрама не более 10%, молибдена не более 5%, циркония не более 2%).

Метод основан на зависимости интенсивности спектральных линий кремния, железа, алюминия, титана и кальция от их массовой доли в образце при возбуждении спектра в дуге постоянного тока.

 

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

 

1.1. Общие требования к методам анализа и требования безопасности - по ГОСТ 26473.0-85.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

 

2. АППАРАТУРА, МАТЕРИАЛЫ И РЕАКТИВЫ

 

Спектрограф дифракционный ДФС-8 с решеткой 600 штр/мм (комплектная установка с универсальным штативом) или аналогичный ему прибор.

Источник постоянного тока, обеспечивающий напряжение не менее 260 В и силу тока не менее 20 А.

Электропечь муфельная с терморегулятором, обеспечивающим температуру 800 - 900 °С.

Микрофотометр МФ-2 или аналогичный ему прибор.

Спектропроектор типа ПС-18 или аналогичного типа.

Чашки платиновые.

Весы аналитические.

Весы торсионные типа ВТ-500.

Приспособление для заточки угольных электродов.

Электроды графитовые марки ОСЧ-7-3 диаметром 6 мм, заточенные до диаметра 4,4 мм (длина заточки 10 мм) с углублением в заточенной части диаметром 2,5 мм и глубиной 2,0 мм (нижние).

Электроды графитовые марки ОСЧ-7-3 диаметром 6 мм, заточенные на усеченный конус с площадкой диаметром 1,5 мм.

Порошок графитовый ОСЧ-7-4.

Ступка с пестиком ниобиевая или из органического стекла.

Фотопластинки спектральные размером 9 х 12, тип 2, чувств. 15 ед. или аналогичные, обеспечивающие нормальные почернения аналитических линий.

Ниобия пятиокись спектрально-чистая.

Кремния двуокись по ГОСТ 9428-73, ч.д.а.

Железа окись по ГОСТ 4173-77, ч.д.а.

Титана двуокись по ГОСТ 9808-84, х.ч.

Алюминия окись, х.ч.

Кальция окись по ГОСТ 8677-76, х.ч.

Кобальта окись по ГОСТ 18671-73, ч.д.а.

Кислота соляная по ГОСТ 3118-77, разбавленная 1:1.

Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300-87.

Проявитель по ГОСТ 10691.1-84.

Натрий серноватистокислый по ГОСТ 27068-86.

Аммоний хлористый по ГОСТ 3773-72.

Фиксаж: 300 г серноватистокислого натрия и 20 г хлористого аммония растворяют соответственно в 700 и 200 см3 воды, сливают полученные растворы вместе и доводят общий объем водой до 1 дм3.

Подставки из органического стекла и дерева для электродов с пробой.

Секундомер.

Калька.

Вата.

Шпатель.

Скальпель.

Пинцет.

Лампа инфракрасная ИКЗ-500 с регулятором напряжения типа РНО-250-0,5 или регулятором аналогичного типа.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

 

3. ПОДГОТОВКА К АНАЛИЗУ

 

3.1. Приготовление основного образца сравнения (ООС), содержащего по 2% кремния, железа, алюминия, титана и кальция (в расчете на смесь металлов).

Образцы сравнения готовят на основе, представляющей собой: или чистую пятиокись ниобия (при суммарном содержании легирующих компонентов в сплаве до 5%), или искусственную смесь окислов, имитирующую состав анализируемого сплава (основа).

1,2870 г основы, 0,0428 г двуокиси кремния, 0,0286 г окиси железа, 0,0378 г окиси алюминия, 0,0334 г окиси титана и 0,0500 г углекислого кальция перетирают в ступке под слоем спирта (30 см3) в течение 1,5 - 2 ч. Смесь просушивают под инфракрасной лампой до постоянной массы. Перед взятием навесок оксиды прокаливают при температуре 400 °С до постоянной массы.

Массу навесок взвешивают на весах, шпателем пересыпают в пакеты из кальки. Шпатель, лодочку весов, ступку протирают ватой, смоченной спиртом. Для приготовления пакетов кальку разрезают скальпелем.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

3.2. Приготовление образцов сравнения (ОС)

Образцы сравнения готовят последовательным разбавлением основного образца сравнения, а затем каждого последующего образца основой.

Массовая доля каждой из определяемых примесей в образце сравнения и вводимые в смесь навески основы и разбавляемого образца указаны в табл. 1.

 

Таблица 1

 

────────────┬──────────────────┬──────────────────────────────────

Обозначение │  Массовая доля   │          Масса навесок, г

  образца   │примеси кремния,  ├─────────┬────────────────────────

 сравнения  │железа, алюминия, │ основы  │  разбавляемого образца

            │ титана, кальция  │         │

────────────┼──────────────────┼─────────┼────────────────────────

ОС1         │1,0               │1,0000   │1,0000 (ООС)

ОС2         │0,5               │1,0000   │1,0000 (ОС1)

ОС3         │0,2               │1,2000   │0,8000 (ОС2)

ОС4         │0,1               │1,0000   │1,0000 (ОС3)

ОС5         │0,05              │1,0000   │1,0000 (ОС4)

ОС6         │0,02              │1,2000   │0,8000 (ОС5)

ОС7         │0,01              │1,0000   │1,0000 (ОС6)

 

Смеси перетирают в ступке под слоем спирта (30 см3) в течение 1,5 - 2 ч и высушивают под инфракрасной лампой.

Образцы сравнения хранят в полиэтиленовых чашках с крышками из полиэтилена.

3.3. Приготовление буферной смеси, состоящей из 89% графитового порошка, 10% хлористого натрия и 1% окиси кобальта.

8,9 г графитового порошка, 1 г хлористого натрия и 0,1 г окиси кобальта перемешивают в ступке под слоем спирта (150 см3) в течение 1 ч и высушивают под инфракрасной лампой.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

 

4. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА

 

Навеску анализируемой пробы массой 0,5 г промывают соляной кислотой в стеклянном стакане при нагревании на плитке. Кислоту сливают, промывают стружку дистиллированной водой и спиртом. Промытую стружку помещают в платиновую чашку и прокаливают в муфеле до постоянной массы, постепенно повышая температуру до 800 °С. Окисленную пробу тщательно перемешивают, отбирают от нее навеску 20 мг и смешивают в ступке с 80 мг буферной смеси (взвешивание производят на торсионных весах) в течение 15 мин под слоем спирта и затем высушивают под инфракрасной лампой. Подготовленную смесь плотно набивают в углубление трех нижних электродов, предварительно обожженных в дуге постоянного тока при (7 +/- 0,5) А в течение 5 с погружением электрода в смесь, высыпанную на кальку.

Электроды (верхний и нижний с образцом) устанавливают в электрододержатели штатива с помощью пинцета. Сведением и последующим разведением электродов зажигают дугу постоянного тока и фотографируют спектры трех пар электродов на спектрографе, пользуясь трехлинзовой системой освещения щели. В центр кассеты выводят область 290 нм.

Ток дуги поддерживают равным (15 +/- 0,5) А.

Межэлектродное расстояние 3 мм, экспозиция 60 с.

Промежуточную диафрагму на конденсоре выбирают таким образом, чтобы обеспечить нормальные почернения аналитических линий. Те же операции выполняют с образцами сравнения, спектры которых фотографируют на ту же фотопластинку.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

 

5. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

 

5.1. В каждой из полученных спектрограмм фотометрированием находят почернения аналитической линии примеси ( ) и линии элемента сравнения ( ) (табл. 2) и вычисляют разности почернений ( ).

 

Таблица 2

 

──────────────────────────────┬───────────────────────────────────

     Аналитические линии      │    Аналитические линии элемента

    определяемых элементов    │              сравнения

─────────────┬────────────────┼─────────────┬─────────────────────

   Элемент   │Длина волны, нм │   Элемент   │   Длина волны, нм

─────────────┼────────────────┼─────────────┼─────────────────────

Кремний      │251,92          │Кобальт      │251,98

Железо       │259,84          │Кобальт      │259,17

Алюминий     │257,51          │Кобальт      │257,44

Титан        │307,86          │Кобальт      │307,94

Кальций      │318,13          │Кобальт      │318,21

 

По трем значениям , полученным по трем спектрограммам, снятым для каждого образца, находят среднее арифметическое значение ( ).

По результатам фотометрирования спектров образцов сравнения строят градуировочный график в координатах , где  - логарифм массовой доли определяемого элемента в образце сравнения. Массовую долю кремния, железа, алюминия, титана и кальция в образце сплава находят по результатам фотометрирования спектров анализируемого образца при помощи градуировочного графика.

5.2. Расхождения между результатами трех определений (разность большего и меньшего) и результатами двух анализов не должны превышать значений допускаемых расхождений, приведенных в табл. 3.

 

Таблица 3

 

─────────────┬──────────────────┬─────────────────────────────────

Определяемый │ Массовая доля, % │    Допускаемые расхождения, %

   элемент   │                  │

─────────────┼──────────────────┼─────────────────────────────────

Кремний      │0,010             │0,004

             │0,10              │0,03

             │1,0               │0,3

─────────────┼──────────────────┼─────────────────────────────────

Железо       │0,010             │0,004

             │0,10              │0,03

             │1,0               │0,3

─────────────┼──────────────────┼─────────────────────────────────

Алюминий     │0,010             │0,004

             │0,10              │0,03

             │1,0               │0,3

─────────────┼──────────────────┼─────────────────────────────────

Титан        │0,010             │0,004

             │0,10              │0,03

             │1,0               │0,3

─────────────┼──────────────────┼─────────────────────────────────

Кальций      │0,010             │0,004

             │0,10              │0,03

             │1,0               │0,3

 

(Измененная редакция, Изм. N 1).

 

5.3. Проверка значения контрольного опыта

Для проверки значения контрольного опыта в углубления шести графитовых электродов помещают смесь основы анализируемого сплава с буферной смесью и фотографируют спектры по п. 4. В полученных спектрограммах фотометрируют плотности почернений аналитических линий кремния, железа, алюминия, титана и кальция (см. табл. 2). Разность почернений ( ) не должна превышать 0,02 единицы почернения (фон измеряется в сторону более коротких длин волн от аналитической линии).

(Измененная редакция, Изм. N 1).