Введен

Постановлением Госстандарта СССР

от 20 января 1983 г. N 291

 

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

 

СПЛАВЫ ТВЕРДЫЕ СПЕЧЕННЫЕ

 

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОБЩЕГО УГЛЕРОДА

 

Sintered hard metals.

Methods for the determination of total carbon

 

ГОСТ 25599.1-83

(СТ СЭВ 2948-81)

 

Группа В59

 

ОКП 19 6100

 

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 20 января 1983 г. N 291 срок действия установлен с 01.01.1984 до 01.01.1989.

Переиздание. Август 1984 г.

 

Настоящий стандарт устанавливает газообъемный, потенциометрический, инфракрасный  и кулонометрический методы определения общего углерода при массовой доле от 3 до 20% в твердых спеченных сплавах, твердосплавных карбидных смесях простых и сложных карбидах.

Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 2948-81.

 

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

 

1.1. Общие требования к методам анализа - по ГОСТ 14339.0-82.

 

2. ГАЗООБЪЕМНЫЙ МЕТОД

 

2.1. Сущность метода

Метод основан на сжигании пробы в токе кислорода с последующим поглощением образующейся двуокиси углерода раствором гидроокиси калия. Содержание углерода определяют по разности между первоначальным объемом смеси газов ( ) и объемом газа, полученного после поглощения углерода раствором гидроокиси калия.

2.2. Аппаратура, материалы и реактивы

Установка для определения углерода газообъемным методом (черт. 1).

 

 

1 - стальной баллон с кислородом,

снабженный редукционным вентилем;

2 - ротаметр; 3 - промывная склянка,

заполненная аскаритом;

4 - печь сопротивления с карбид-кремниевыми нагревателями,

обеспечивающими нагревание печи до (1350 +/- 50) °С;

5 - пылевой фильтр, представляющий собой стеклянную трубку

с шаровидным утолщением, заполненную ватой;

6 - стеклянная трубка, заполненная гранулированной

двуокисью марганца; 7 - газообъемный анализатор

на углерод с эвдиометром на 4,5%

 

Черт. 1

 

Лодочки фарфоровые по ГОСТ 9147-80.

Трубки фарфоровые внутренним диаметром от 20 до 21 мм.

Гидроокись калия, 40%-ный раствор по ГОСТ 24363-80.

Метиловый оранжевый (индикатор).

Марганца двуокись.

Спирт этиловый ректификованный технический - по ГОСТ 18300-87.

2.3. Подготовка к анализу

Перед началом анализа установку приводят в рабочее состояние. Для этого при помощи пробок и резиновых трубок промывные склянки и газоанализатор соединяют с трубчатой печью, а затем проверяют все соединения установки на герметичность.

Расход кислорода - 300 см3/мин.

Устанавливают температуру печи от 1250 до 1350 °С.

Лодочки прокаливают в токе кислорода при температуре от 1300 до 1350 °С в течение 3 - 4 мин.

Образцы проб очищают от загрязнения, промывая в 5 - 10 см3 спирта.

2.4. Проведение анализа

В зависимости от массовой доли общего углерода берут навеску в соответствии с табл. 1, помещают в прокаленную фарфоровую лодочку и со стороны поступления кислорода вводят в трубчатую печь для сжигания.

 

Таблица 1

 

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

  Массовая доля общего углерода, %  │   Масса навески пробы, г

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

От   3   до  6,5                    │0,250

Св.  6,5 "  10                      │0,150

 "  10   "  20                      │0,100

 

2.5. Обработка результатов

2.5.1. Массовую долю общего углерода (Х) в процентах вычисляют по формуле

 

,

 

где А - показание шкалы эвдиометра, соответствующее массовой доле углерода в пробе, %;

- показание шкалы эвдиометра, соответствующее массовой доле углерода в контрольном опыте, %;

К - поправочный коэффициент на температуру и давление по ГОСТ 22536.1-77;

m - масса навески пробы, г.

2.5.2. Допускаемые расхождения между результатами параллельных определений при доверительной вероятности Р = 0,95 не должны превышать значений, указанных в табл. 2.

 

Таблица 2

 

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

  Массовая доля общего углерода, %  │ Допускаемые расхождения, %

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

От   3   до  6,5                    │0,06

Св.  6,5 "  10                      │0,07

 "  10   "  20                      │0,10

 

3. ПОТЕНЦИОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД

 

3.1. Сущность метода

Метод основан на сжигании пробы в токе кислорода, образовавшаяся двуокись углерода поглощается поглотительным раствором с определенным начальным значением рН.

Объем титрованного раствора, израсходованный на восстановление исходного значения рН, является пропорциональным содержанию общего углерода в навеске пробы.

3.2. Аппаратура, материалы и реактивы

Установка для определения содержания углерода потенциометрическим методом (черт. 2).

 

 

1 - стальной баллон с кислородом и редукционным вентилем;

2 - ротаметр; 3 - промывная склянка, заполненная аскаритом;

4 - загрузочный затвор или пробка; 5 - двухтрубчатая печь

сопротивления с карбид-кремниевыми нагревателями,

обеспечивающими нагрев печи до (1350 +/- 50) °С;

6 - пылевой фильтр; 7 - капиллярный дроссель, создающий

давление газа в печи 5 кРа; 8 - стеклянная трубка,

заполненная гранулированной двуокисью марганца;

9 - поглотительный сосуд вместимостью

от 300 до 400 см3 и высотой от 15 до 16 см;

10 - мешалка; 11 - электродная система, которая состоит

из электродов измерительного (стеклянного)

и вспомогательного (любого проточного хлорсеребряного);

12 - капельница для ввода в ячейку титранта;

13 - блок автоматического титрования;

14 - нормальный элемент; 15 - рН-метр;

16 - магнитный клапан или бюретка-дозатор;

17 - бюретка вместимостью от 10 до 25 см3;

18 - электродвигатель

 

Черт. 2

 

Лодочки фарфоровые по ГОСТ 9147-80.

Трубки фарфоровые внутренним диаметром от 20 до 21 мм.

Известь натронная по ГОСТ 6755-73.

Калий хлористый насыщенный раствор по ГОСТ 4234-77.

Спирт этиловый ректификованный, 96%-ный по ГОСТ 18300-87.

Барий хлористый по ГОСТ 4108-72.

Бария гидроокись по ГОСТ 4107-78.

Стандартный образец чугуна 23Ж; допускается использовать отраслевые стандартные образцы и стандартные образцы предприятия, аттестованные в соответствии с ГОСТ 8.315-78.

Раствор поглотительный хлористого бария; готовят следующим образом: 10 г хлористого бария растворяют в 1000 см3 воды. К полученному раствору приливают 15 см3 этилового спирта.

Раствор титрованный гидроокиси бария; готовят следующим образом: насыщенный раствор гидроокиси бария разбавляют в 10 раз водой, предварительно прокипяченной в течение 1 ч, охлажденной до 20 °С. Титрованный раствор хранят в бутылях, снабженных трубками с натронной известью. Титр устанавливают по стандартному образцу.

Раствор буферный с рН 9,18, приготовленный из фиксанала 0,01 г х экв раствора тетраборнокислого натрия или растворением 3,81 г реактива в 1000 см3 воды.

3.3. Подготовка к анализу

рН-метр настраивают по прилагаемой к нему инструкции. Электродную систему настраивают по буферному раствору.

К выходу рН-метра подключают блок автоматического титрования через последовательно включенный нормальный элемент.

Лодочки прокаливают в токе кислорода при 1300 - 1350 °С в течение 3 мин.

В поглотительную ячейку наливают от 250 до 300 см3 поглотительного раствора, который после проведения анализа не более 50 проб следует заменить на новый. Устанавливают расход кислорода до 700 см3/мин.

Включают блок автоматического титрования на титрование и доводят рН до 10.

Для проведения градуировки сжигают стандартный образец и измеряют объем титрованного раствора, израсходованный на восстановление исходного значения рН.

3.4. Проведение анализа

В зависимости от ожидаемого содержания общего углерода берут навеску пробы в соответствии с табл. 3, помещают в прокаленную фарфоровую лодочку, вводят в трубчатую печь и включают автоматическое титрование. После окончания титрования снимают показания с бюретки об объеме израсходованного титрованного раствора. Для контроля правильности результатов необходимо сжигать стандартный образец через каждые три пробы.

3.5. Обработка результатов

3.5.1. Массовую долю общего углерода ( ) в процентах вычисляют по формуле

 

,

 

где V - объем титрованного раствора гидроокиси бария, израсходованный на титрование, см3;

- объем титрованного раствора гидроокиси бария, израсходованный на контрольный опыт, см3;

Т - титр раствора гидроокиси бария, выраженный в граммах углерода на 1 см3 раствора;

m - масса навески пробы, г.

3.5.2. Допускаемые расхождения между результатами параллельных определений при доверительной вероятности Р = 0,95 не должны превышать значений, указанных в табл. 2.

 

4. КУЛОНОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД

 

4.1. Сущность метода

Метод основан на сжигании пробы в токе кислорода. Образовавшаяся двуокись углерода поглощается поглотительным раствором с определенным начальным значением рН.

Количество импульсов электричества, необходимое для восстановления исходного значения рН, является пропорциональным содержанию общего углерода в навеске пробы.

4.2. Аппаратура, материалы и реактивы

Кулонометрический анализатор.

Лодочки фарфоровые - по ГОСТ 9147-80.

Трубки фарфоровые с внутренним диаметром от 20 до 21 мм.

Спирт этиловый ректификованный технический - по ГОСТ 18300-87.

Калий хлористый - по ГОСТ 4234-77.

Калий железосинеродистый - по ГОСТ 4207-75.

Кислота борная - по ГОСТ 9656-75.

Стронций хлористый, 6-водный по ГОСТ 4140-74.

Стандартные образцы, отраслевые и стандартные образцы предприятия, аттестованные в соответствии с ГОСТ 8.315-78.

4.3. Подготовка к анализу

4.3.1. Анализатор настраивают по прилагаемой к нему инструкции.

Образцы проб очищают от загрязнения, промывая в 5 - 10 см3 спирта.

4.4. Проведение анализа

Навеску берут в соответствии с табл. 3, помещают в прокаленную лодочку, вводят в трубку сжигания и закрывают трубку. Анализ считается законченным, если показание прибора за 1 мин изменяется на величину, не превышающую величину холостого счета прибора.

 

Таблица 3

 

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

     Массовая доля углерода, %     │    Масса навески пробы, г

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

От   3,0 до  5,0                   │0,500

Св.  5,0 "   7,0                   │0,300

 "   7,0 "  12,0                   │0,200

 "  12   "  20,0                   │0,100

 

Для контроля правильности результатов необходимо сжигать стандартный образец через каждые девять определений.

4.5. Обработка результатов

4.5.1. Массовую долю общего углерода ( ) в процентах определяют на цифровом индикаторе анализатора.

4.5.2. Допускаемые расхождения между результатами параллельных определений при доверительной вероятности Р = 0,95 не должны превышать значений, указанных в табл. 2.

 

5. МЕТОД ИК-СПЕКТРОСКОПИИ

 

5.1. Сущность метода

Метод основан на сжигании пробы в атмосфере кислорода в индукционной печи. Образовавшийся  усредняется в закрытой замкнутой системе и по ИК-детектору определяется процентное содержание .

При отсутствии  ИК-детектор получает максимальную энергию.

5.2. Аппаратура, материалы и реактивы

Анализатор ИК.

Стандартные образцы по п. 4.2.

Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300-87.

5.3. Подготовка к анализу

5.3.1. Анализатор настраивают по инструкции к прибору.

5.3.2. Образцы проб очищают от загрязнения, промывая в 5 - 10 см3 спирта.

5.4. Проведение анализа

Анализ проводят в зависимости от типа анализатора.

Массовую долю общего углерода в процентах определяют на дисплее.

5.5. Обработка результатов

Абсолютные расхождения результатов параллельных определений при доверительной вероятности Р = 0,95 не должны превышать значений, указанных в табл. 2.