Принят и введен в действие

Постановлением Госстандарта РФ

от 2 июня 1997 г. N 203

 

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

 

СТАЛИ ЛЕГИРОВАННЫЕ И ВЫСОКОЛЕГИРОВАННЫЕ

 

АТОМНО-ЭМИССИОННЫЙ СПЕКТРАЛЬНЫЙ МЕТОД

ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВОЛЬФРАМА И МОЛИБДЕНА

 

Alloyed and high-alloyed steels.

Atomic emission spectrometry method

for determination of tungsten and molybdenum

 

ГОСТ Р 51056-97

 

Группа В39

 

ОКС 77.040;

ОКСТУ 0709

 

Дата введения

1 января 1998 года

 

Предисловие

 

1. Разработан и внесен Техническим комитетом ТК 145 "Методы контроля металлопродукции".

2. Принят и введен в действие Постановлением Госстандарта России от 2 июня 1997 г. N 203.

3. Введен впервые.

 

1. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

 

Настоящий стандарт устанавливает атомно-эмиссионный (с возбуждением в индуктивно-связанной плазме) метод определения массовой доли молибдена и вольфрама в легированных и высоколегированных сталях в диапазоне 0,01 - 5,0%.

Метод основан на измерении интенсивности эмиссии атомов вольфрама и молибдена при введении раствора образца в источник возбуждения.

 

2. НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ

 

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 3118-77. Кислота соляная. Технические условия

ГОСТ 4204-75. Кислота серная. Технические условия

ГОСТ 4461-77. Кислота азотная. Технические условия

ГОСТ 6552-80. Кислота ортофосфорная. Технические условия

ГОСТ 6709-72. Вода дистиллированная. Технические условия

ГОСТ 10157-79. Аргон газообразный и жидкий. Технические условия

ГОСТ 12349-83. Стали легированные и высоколегированные. Методы определения вольфрама

ГОСТ 13610-79. Железо карбонильное радиотехническое. Технические условия

ГОСТ 18289-78. Натрий вольфрамовокислый 2-водный. Технические условия

ГОСТ 28473-90. Чугун, сталь, ферросплавы, хром, марганец металлические. Общие требования к методам анализа.

 

3. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

 

Общие требования к методу анализа - по ГОСТ 28473.

 

4. АППАРАТУРА, РЕАКТИВЫ, РАСТВОРЫ

 

Стандартная спектрометрическая установка, состоящая из спектрометра (многоканального или сканирующего последовательного), штатива возбуждения, высокочастотного генератора, измерительной электронной системы и компьютера.

Аргон по ГОСТ 10157.

Кислота соляная по ГОСТ 3118 и раствор 1:9.

Кислота азотная по ГОСТ 4461 и раствор 1:1.

Кислота ортофосфорная по ГОСТ 6552.

Кислота серная по ГОСТ 4204 и раствор 1:1.

Вода дистиллированная по ГОСТ 6709.

Смесь кислот: 300 см3 дистиллированной воды, 150 см3 ортофосфорной кислоты, 150 см3 азотной кислоты и 300 см3 соляной кислоты осторожно перемешать.

Железо карбонильное по ГОСТ 13610.

Молибден металлический марки МЧВП.

Стандартные растворы молибдена:

Раствор N 1. 1 г металлического молибдена растворяют в 20 см3 азотной кислоты (1:1) и 20 см3 серной кислоты (1:1). Раствор выпаривают до паров серной кислоты, добавляют 100 см3 воды и нагревают до растворения солей. После охлаждения раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доводят до метки водой и перемешивают. Стандартный раствор N 1 содержит в 1 см3 1 мг молибдена.

Раствор N 2. 10 см3 стандартного раствора N 1 переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доводят водой до метки и перемешивают. Стандартный раствор N 2 содержит в 1 см3 100 мкг молибдена.

Натрий вольфрамовокислый 2-водный по ГОСТ 18289.

Стандартные растворы вольфрама:

Раствор N 3. 1,7942 г вольфрамовокислого натрия растворяют в мерной колбе вместимостью 1 дм3 в небольшом количестве воды, доводят водой до метки и перемешивают. Стандартный раствор N 3 содержит в 1 см3 1 мг вольфрама. Титр полученного раствора устанавливают гравиметрическим методом по ГОСТ 12349.

Раствор N 4. 10 см3 раствора N 3 переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доводят водой до метки и перемешивают. Стандартный раствор N 4 содержит в 1 см3 100 мкг вольфрама.

Раствор N 5. В мерную колбу вместимостью 100 см3 вносят указанные в таблице 1 объемы стандартных растворов N 1 и 3, раствором соляной кислоты (1:9) доводят до метки и перемешивают. Стандартный раствор N 5 содержит в 1 см3 по 10 мкг вольфрама и молибдена.

 

Таблица 1

 

Состав растворов для проведения контроля

стабильности градуировочных характеристик

 

┌────────────────┬───────────────┬───────────────┬───────────────┐

│Рекалибровочные │  Диапазоны    │  Стандартные  │ Массовые доли │

│    растворы    │ определения   │   растворы    │  вольфрама и  │

│                │ вольфрама и   │               │  молибдена в  │

│                │ молибдена, %  │               │рекалибровочных│

│                │               │               │    растворах  │

│                │               ├────┬──────────┼───────┬───────┤

│                │               │ N  │Объем, см3│мкг/см3│   %   │

├────────────────┼───────────────┼────┼──────────┼───────┼───────┤

│ А и стандарт-  │От 0,01 до 1,0 │1   │1,0       │10,0   │1,00   │

│ный раствор N 5 │включ.         │3   │1,0       │10,0   │1,00   │

├────────────────┼───────────────┼────┼──────────┼───────┼───────┤

│ Б              │От 0,01 до 1,0 │2   │0,5       │0,5    │0,050  │

│                │включ.         │4   │0,5       │0,5    │0,050  │

├────────────────┼───────────────┼────┼──────────┼───────┼───────┤

│ В и стандарт-  │От 1,0 до 5,0  │1   │1,0       │10,0   │10,0   │

│ный раствор N 5 │включ.         │3   │1,0       │10,0   │10,0   │

├────────────────┼───────────────┼────┼──────────┼───────┼───────┤

│ Г              │От 1,0 до 5,0  │2   │0,5       │0,5    │0,50   │

│                │включ.         │4   │0,5       │0,5    │0,50   │

└────────────────┴───────────────┴────┴──────────┴───────┴───────┘

 

5. ПОДГОТОВКА К ПРОВЕДЕНИЮ АНАЛИЗА

 

5.1. Подготовку прибора к проведению измерений проводят в соответствии с инструкцией по его эксплуатации и обслуживанию. Инструментальные параметры прибора и расходы потоков аргона устанавливают в пределах, обеспечивающих максимальную чувствительность определения вольфрама и молибдена.

5.2. Установление градуировочных характеристик проводят по раствору N 5 и раствору соляной кислоты (1:9). Для каждого раствора выполняют не менее пяти измерений интенсивностей вольфрама (по аналитической линии с длиной волны 207,91 или 218,94 нм) и молибдена (по аналитической линии с длиной волны 202,03 или 203,84 нм). По средним значениям интенсивностей вычисляют параметры градуировочных характеристик. При определении градуировочных характеристик массовые доли вольфрама и молибдена выражают в процентах в соответствии со значениями, приведенными в таблице 1. Параметры градуировочных характеристик записывают в память компьютера.

Допускается использование других аналитических линий, если они обеспечивают определение массовых долей вольфрама и молибдена в требуемом диапазоне с точностью, установленной настоящим стандартом.

Допускается использование других методов определения параметров градуировочных характеристик, если это предусмотрено математическим обеспечением спектрометрической установки.

5.3. При анализе сталей с массовыми долями вольфрама и молибдена от 0,01 до 1,0% навеску пробы массой 0,1000 г помещают в стакан вместимостью 150 см3, добавляют 30 см3 свежеприготовленной смеси кислот, накрывают часовым стеклом и нагревают до полного растворения навески. Раствор охлаждают, обмывают стенки стакана и часовое стекло дистиллированной водой, количественно переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доводят дистиллированной водой до метки и перемешивают. Полученный раствор содержит в 1 см3 1 мг навески образца стали.

При анализе сталей с массовыми долями вольфрама и молибдена в диапазоне от 1,0 до 5,0% в мерную колбу вместимостью 50 см3 вносят 5 см3 полученного раствора, доводят раствором хлористо-водородной кислоты (1:9) до метки и перемешивают. Полученный таким образом раствор содержит 100 мкг навески образца в 1 см3.

Допускают применение других способов растворения навесок сталей, обеспечивающих полное разложение пробы и не требующих внесения изменений в дальнейшие стадии анализа.

5.4. Растворение навески государственного стандартного образца (ГСО), близкого по химическому составу к анализируемым пробам, проводят в соответствии с 5.3.

5.5. Параллельно с растворением образца, выполняя все операции методики и используя те же количества реагентов, проводят контрольный опыт для учета содержания вольфрама и молибдена в реактивах.

5.6. Приготовление растворов, используемых для контроля стабильности градуировочных характеристик

5.6.1. Две навески железа, массой 0,09 г каждая, помещают в два стакана, растворяют по 5.3 и переводят в мерные колбы вместимостью по 100 см3. Туда же вводят указанные в таблице 1 объемы стандартных растворов (N 1, 3 и 2, 4), доводят водой до метки и перемешивают. Полученные таким образом растворы А и Б (рекалибровочные растворы) используют для контроля стабильности градуировочных характеристик при анализе сталей с массовой долей вольфрама и молибдена в диапазоне от 0,010 до 1,00%.

5.6.2. В две мерные колбы вместимостью по 100 см3 вносят по 10 см3 раствора контрольного опыта и указанные в таблице 1 объемы стандартных растворов (N 1, 3 и 2, 4), доводят раствором соляной кислоты (1:9) до метки и перемешивают. Таким образом получают рекалибровочные растворы В и Г, которые используют для контроля стабильности градуировочных характеристик при анализе сталей с массовой долей вольфрама и молибдена в диапазоне от 1,0 до 5,0%.

Рекалибровочные растворы готовят с каждой партией анализируемых образцов.

Для подготовки всей серии растворов анализируемых образцов, ГСО, контрольного опыта и рекалибровочных растворов используют реактивы из одной партии.

 

6. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА

 

6.1. Контроль стабильности градуировочных характеристик (рекалибровку) проводят перед началом измерений в соответствии с математическим обеспечением прибора. Для контроля стабильности по верхней границе диапазона используют рекалибровочные растворы А и В, а по нижней соответственно рекалибровочные растворы Б и Г при анализе сталей с массовыми долями вольфрама и молибдена, указанными в таблице 1. С этой целью проводят 3 - 5 измерений интенсивностей вольфрама и молибдена по выбранным аналитическим линиям, распыляя в плазму соответствующий рекалибровочный раствор.

Допускают применять другие способы контроля стабильности градуировочных характеристик, предусмотренные математическим обеспечением спектрометрической установки.

6.2. Контроль правильности результатов анализа проводят измерением массовой доли вольфрама и молибдена в растворе ГСО по 5.4.

Распыляя в плазму соответствующий раствор, выполняют три параллельных измерения. Массовая доля, представляющая собой средний результат этих измерений, является одним из параллельных определений аттестованных значений вольфрама и молибдена в ГСО.

Среднее значение двух полученных таким образом параллельных определений массовых долей вольфрама и молибдена не должно отличаться от аттестованного более, чем на допускаемое значение, приведенное в таблице 2. В противном случае рекалибровку повторяют.

 

Таблица 2

 

Нормы точности и нормативы контроля точности

определения массовых долей вольфрама и молибдена

 

                                                       В процентах

┌───────────────────────┬────────┬───────────────────────────────┐

│Массовая доля элемента │Погреш- │     Допускаемые расхождения   │

│                       │ность   ├────────┬──────────┬───────────┤

│                       │резуль- │между   │между ре- │между ре-  │

│                       │татов   │резуль- │зультатами│зультатами │

│                       │анализа │татами  │анализа,  │воспроизве-│

│                       │Дельта  │двух    │выполнен- │денного и  │

│                       │        │парал-  │ными в    │аттестован-│

│                       │        │лельных │разных    │ного значе-│

│                       │        │опреде- │условиях, │ний стан-  │

│                       │        │лений,  │d         │дартного   │

│                       │        │d       │ k        │образца    │

│                       │        │ 2      │          │дельта     │

├───────────────────────┴────────┴────────┴──────────┴───────────┤

│                             Вольфрам                           │

│От  0,01 до 0,02 включ.│0,006   │0,006   │0,008     │0,004      │

│Св. 0,02 "  0,05 "     │0,008   │0,008   │0,010     │0,005      │

│"   0,05 "  0,10 "     │0,013   │0,014   │0,018     │0,009      │

│"   0,10 "  0,20 "     │0,020   │0,020   │0,025     │0,013      │

│"   0,20 "  0,50 "     │0,030   │0,030   │0,040     │0,020      │

│"   0,50 "  1,0 "      │0,050   │0,050   │0,060     │0,030      │

│"   1,0  "  2,0 "      │0,060   │0,060   │0,080     │0,040      │

│"   2,0  "  5,0 "      │0,10    │0,10    │0,13      │0,060      │

│                             Молибден                           │

│От  0,01 до 0,02 включ.│0,004   │0,004   │0,005     │0,0024     │

│Св. 0,02 "  0,05 "     │0,006   │0,006   │0,007     │0,004      │

│"   0,05 "  0,10 "     │0,009   │0,009   │0,011     │0,007      │

│"   0,10 "  0,20 "     │0,015   │0,016   │0,018     │0,010      │

│"   0,20 "  0,50 "     │0,024   │0,025   │0,030     │0,016      │

│"   0,50 "  1,0  "     │0,030   │0,030   │0,040     │0,020      │

│"   1,0  "  2,0  "     │0,040   │0,040   │0,060     │0,030      │

│"   2,0  "  5,0  "     │0,070   │0,070   │0,10      │0,050      │

└───────────────────────┴────────┴────────┴──────────┴───────────┘

 

6.3. Измерение массовых долей вольфрама и молибдена проводят для каждого раствора анализируемых образцов аналогично процедуре, указанной в 6.2. С этой целью распыляют в плазму растворы массовой концентрации 1 мг/см3 при анализе сталей с массовой долей вольфрама и молибдена до 1,00% и растворы концентрации 100 мкг/см3 при анализе сталей с массовой долей вольфрама и молибдена от 1,00 до 5,0%.

6.4. После каждого измерения систему промывают распылением раствора соляной кислоты (1:9).

 

7. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

 

7.1 Массовую долю вольфрама и молибдена в образце , %, вычисляют по формуле

 

, (1)

 

где  - массовая доля вольфрама и молибдена в растворе анализируемой пробы, %;

- масса навески стали, содержащаяся в 1 см3 раствора, мг.

За окончательный результат анализа принимают среднее арифметическое двух параллельных определений по двум навескам анализируемого образца.

7.2. Нормы точности и нормативы контроля точности определения массовых долей вольфрама и молибдена приведены в таблице 2.

7.3. Абсолютные допускаемые расхождения результатов параллельных определений при доверительной вероятности 0,95 не должны превышать допускаемые расхождения для соответствующих концентраций, приведенные в таблице 2. При получении результатов с расхождениями более допускаемых анализ следует повторить, используя новые навески анализируемого образца. Если при повторном анализе расхождение результатов параллельных определений вновь превышает допустимое, образец бракуют и заменяют новым.