ГОСТ 23859.3-79 Бронзи жароміцні. Методи визначення хрому (із змінами N 1, 2)

ГОСТ 23859.3-79

Група В59

МІЖДЕРЖАВНИЙ СТАНДАРТ

БРОНЗИ ЖАРОміцні

Методи визначення хрому

Bronze fire-resist

ГОСТ 9716.3-79 Сплави мідно-цинкові. Метод спектрального аналізу за окисними зразками з фотографічною реєстрацією спектру (зі зміною N 1)

ГОСТ 9716.3-79

Група В59

МІЖДЕРЖАВНИЙ СТАНДАРТ

СПЛАВИ МЕДНО-ЦІНКОВІ

Метод спектрального аналізу за окисними зразками
з фотографічною реєстрацією спектру

Copper-zinc alloys. Метод spectral analysis of oxide spesimens
with photographic registration of spectrum

ОКСТУ 1709

Дата введення 1981-01-01

ІНФОРМАЦІЙНІ ДАНІ

1. Розроблено та внесено Міністерством кольорової металургії СРСР

РОЗРОБНИКИ

А.М.Ритиков, М.Б. Таубкін , А.А. Немодрук , М.П. Бурмістров , І.А.Воробйова

2. ЗАТВЕРДЖЕНИЙ І ВВЕДЕНИЙ У ДІЮ Постановою Державного комітету СРСР за стандартами від 26.12.89 N 5045

3. ВЗАМІН ГОСТ 9716.3-75

4. ПОСИЛОЧНІ НОРМАТИВНО-ТЕХНІЧНІ ДОКУМЕНТИ

5. Обмеження терміну дії знято за протоколом N 5-94 Міждержавної Ради зі стандартизації, метрології та сертифікації (ІУС 11-12-94)

6. ПЕРЕВИДАННЯ (жовтень 1998 р.) зі Зміною N 1, затвердженим у липні 1990 р. (ІВС 11-90)


Цей стандарт поширюється на латуні марок ЛС59−1, Л63, ЛО70−1, Л96, Л68 та Л90 за ГОСТ 15527 * та встановлює метод спектрального аналізу за окисними зразками з фотографічною реєстрацією спектру.
______________
* На території Російської Федерації діє ГОСТ 15527-2004 . - Примітка виробника бази даних.

Метод заснований на використанні як аналізованих зразків і стандартних зразків (СО) окисних порошків латунів, одержуваних розчиненням металу в азотній кислоті з подальшим термічним розкладанням солей. Відпресовані в брикети порошкові зразки або на графітових підставках вводять в дугу постійного струму. Реєстрацію спектра здійснюють за допомогою спектрографа.

Метод дає можливість проводити аналіз зразків у будь-якому вигляді.

Метод дозволяє визначати в латунях залізо, свинець, сурму, нікель, алюміній, олово, вісмут, кремній та миш'як в інтервалі масових часток, зазначених у табл.1.

Таблиця 1

Східність і відтворюваність результатів аналізу характеризується величинами розбіжностей, що допускаються, наведеними в табл.2 для довірчої ймовірності =0,95.

Інтервал обумовлених масових часток елементів може бути розширений як меншу, так і більшу сторону за рахунок застосування СОП і в залежності від застосовуваної апаратури і методик аналізу.

(Змінена редакція, зміна N 1).

1. ЗАГАЛЬНІ ВИМОГИ

1.1. Загальні вимоги до методу аналізу - за ГОСТ 25086 .

(Змінена редакція, зміна N 1).

2. АПАРАТУРА, РЕАКТИВИ ТА РОЗЧИНИ

Спектрограф кварцовий чи дифракційний середньої чи великої дисперсії. Допускається використання спектральної апаратури з фотоелектричної реєстрації спектра, якщо вона забезпечує метрологічні характеристики, наведені в табл.2.

Таблиця 2

Примітки:

1. При перевірці виконання встановлених нормативів розбіжностей, що допускаються, двох результатів паралельних визначень за приймають середнє арифметичне першого та другого результатів паралельних визначень даної домішки в одній і тій самій пробі.

2. При перевірці встановлених нормативів розбіжностей, що допускаються, двох результатів аналізу за приймають середнє арифметичне двох результатів аналізу однієї і тієї ж проби, отриманих у різний час.


Метод спектрального аналізу за окисними зразками є арбітражним.

Джерело постійного струму для живлення дуги, що забезпечує напругу 200-400 і силу струму до 10 А.

Пристрій для високочастотного підпалювання дуги постійного струму від будь-якої системи генератора (ПС-39, ДГ, ІГ).

Мікрофотометр, призначений для вимірювання оптичних густин спектральних ліній та фону.

Прес масляний, гідравлічний або будь-який інший, що забезпечує тиск 1,5-2 т.

Прес-форма з легованої сталі (наприклад ХВГ) з пуансоном діаметром 6 мм; висотою 50-80 мм (чорт.1). Пуансон і внутрішню поверхню матриці загартовують та цементують, після чого ретельно шліфують та доводять поверхні.

Пекти муфельна будь-якого типу з термопарою, що дозволяє отримувати та підтримувати температуру до 800 °C.

Чашки платинові, фарфорові або кварцові випарювальні для розчинення та випарювання проб (для розчинення можна застосовувати також колби або склянки із жаростійкого скла).

чорт.1. Комплект для пресування порошків

Комплект для пресування порошків

1 - кришка (Ст 45); 2 - матриця (Ст 3); 3 - пуансон (бронза або У7); 4 - кришка (Ст 45);
5 - п'ята (У7); 6 - гвинт (Ст 35); 7 - втулка (бронза, сталь та інше)

Чорт.1

Електроди-підставки графітові діаметром 8-10 мм. Для приміщення брикетів на електроди в них висвердлюють поглиблення діаметром 6 мм та глибиною 1,5-2 мм (чорт.2).

Чорт.2. Розташування електродів із пробами під час зйомки

Розташування електродів із пробами під час зйомки

а — розташування та розміри електродів та брикету до експонування; б - зйомка в анодному режимі;
в - зйомка в катодному режимі; 1 - графітова підставка; 2 - брикет; 3 - розплав;
4 - підставний електрод

Чорт.2

Вугілля спектральне діаметром 6-7 мм, марки С2 або С3.

Стандартні зразки, виготовлені за ГОСТ 8315.

Верстат з набором фасонних різців для заточування протиелектродів та електродів-підставок.

Платівки спектрографічні типу 1 або 2 чутливістю 0,5-5 од., «Мікро» чутливістю 10-60 од. та платівки типу УФШ.

Шафа сушильна.

Електроплитка.

Ваги аналітичні на 200 г з різновагою типу АДВ-200.

Ступка агатова або з органічного скла.

Бюкси для зберігання.

Пінцети для брикетів.

Ковпачки скляні чи пластмасові для захисту від пилу заточених електродів.

Магніт типу МВМ 63.

Секундомір за ТУ 25-1819.0021, ТУ 25-1894.003 або реле часу.

Кислота азотна за ГОСТ 4461 , розведена 1:1 або 1:3.

Спирт етиловий технічний ректифікований за ГОСТ 18300 .

Метол (пара-метиламінофеносульфат).

Гідрохінон (парадіоксибензол) за ГОСТ 19627 .

Натрій сірчистокислий безводний за ГОСТ 195 .

Натрій безводний вуглекислий за ГОСТ 83 .

Калій бромистий згідно з ГОСТ 4160 .

Натрій сірчанокислий кристалічний (тіосульфат) за ГОСТ 244 .

Кислота оцтова згідно з ГОСТ 61 .

Вода дистильована за ГОСТ 6709 .

Проявник для пластинок спектральних типу 1, 2 та «Мікро» готують змішуванням рівних обсягів розчинів 1 і 2 перед застосуванням.

Розчин 1; готують наступним чином: 2,5 г метолу, 12 г гідрохінону і 100 г сірчистокислого натрію розчиняють в 500-700 см води та доливають водою до 1 дм .

Розчин 2; готують наступним чином: 100 г вуглекислого натрію і 7 г бромистого калію розчиняють в 500-700 см води та доливають водою до 1 дм .

Допускається застосування та інших контрастно працюючих проявників.

Проявник для спектральних платівок типу УФШ; готують наступним чином: 2,2 г метолу, 8,8 г гідрохінону, 96 г сірчистокислого натрію, 48 г вуглекислого натрію та 5 г бромистого калію розчиняють у 500-700 см води та доливають водою до 1 дм .

Фіксажний розчин; готують наступним чином: 300 г тіосульфату натрію, 25 г сірчистокислого натрію та 8 см оцтової кислоти розчиняють за 1 дм дистильованої води.

Допускається використання інших засобів вимірювань з метрологічними характеристиками та обладнання з технічними характеристиками не гірше, а також реактивів за якістю, не нижчою від вищевказаних.

Засоби вимірювання мають бути атестовані відповідно до ГОСТ 8.326*.
______________
* На території Російської Федерації діють ПР 50.2.009-94. - Примітка виробника бази даних.

(Змінена редакція, зміна N 1).

3. ПІДГОТОВКА ДО АНАЛІЗУ

3.1. Пробу відмагнічують і очищають від поверхневих забруднень шляхом травлення в азотній кислоті, розведеній 1:3 протягом 5-10 с, потім промивають водою, етиловим спиртом і висушують при 105 °C. Середню пробу масою не менше 3 г поміщають у випарювальну чашку, доливають азотну кислоту (1:1) з розрахунку 10-15 см кислоти на 1 г металу та розчиняють при помірному нагріванні. Отриманий розчин випарюють насухо, чашку з сухими солями поміщають у муфельну піч, прожарюють при (700±20) °С протягом 15-20 хв до припинення виділення оксидів азоту і оксиди, що утворилися, розтирають у ступці.

(Змінена редакція, зміна N 1).

3.2. ЗІ перетворюють на стружку, попередньо знявши забруднений поверхневий шар на токарному верстаті. Підготовку С. О. до аналізу ведуть, як зазначено, у п. 3.1.

3.3. Від отриманих порошків відбирають дві навішування масою (0,50±0,01) г і брикетують в сталевий прес-формі (чорт.1); підготовлені до зйомки брикети зберігають у бюксах.

Допускається проводити окислення вихідної навішування проб і шляхом розплавлення в дузі постійного струму в атмосфері кисню.

(Змінена редакція, зміна N 1).

4. ПРОВЕДЕННЯ АНАЛІЗУ

4.1. Торцеву частину електродів для видалення поверхневих забруднень прожарюють у дузі постійного струму протягом 20 с при 6-10 А, включаючи електрод-підставку як анод дуги. Брикети проб і ЗІ поміщають на прожарені графітові підставки.

Як протиелектрод застосовують спектрально-чисті вугілля.

Форма та розмір електродів та їх розташування під час експозиції наведено на рис.2.

4.2. Для визначення масових часток свинцю, сурми, олова, вісмуту та миш'яку графітову підставку з поміщеним на неї брикетом аналізованого образу або СО включають як анод дуги. При включенні струму до оплавлення брикету дуга загоряється між підставним електродом і підставкою і лише після оплавлення частини брикету анодна пляма дуги переходить на розплав оксидів, що утворився. Цей перехід прискорюють тим, що після кількох секунд горіння дуги вимикають струм і повторно його включають, поки розплав ще не встиг охолонути. Початок експозиції вважають після переходу анодної плями дуги на брикет. Протягом усього часу експозиції необхідно коригувати спочатку встановлений дуговий проміжок збільшеного зображення дуги на екрані середньої лінзи освітлювальної системи або за допомогою спеціальної проекційної короткофокусної лінзи.

Умови зйомки спектрограми: ширина щілини 0010-0015 мм; освітлення щілини за допомогою трилінзового конденсора; діафрагма на середній лінзі конденсора - 5 мм; дуговий проміжок - 3 мм; сила струму - 6-8 А; час експозиції - 60-90 с.

Короткохвильову частину спектра фотографують на платівках УФШ, а довгохвильову - на платівках типу 1, 2 або «Мікро».

4.3. Для визначення масової частки свинцю в латуні Л96 і масових часток заліза, нікелю, алюмінію і кремнію в інших марках латунів, корольки, що утворюються за п. 4.2 поміщають на свіжозаточені підставки, що включаються в якості катода дуги (чорт.2). Початок експозиції відраховують після переходу катодної плями дуги на розплавлену частину королька.

Умови зйомки спектрограми: ширина щілини - 0,010-0,015 мм;

освітлення щілини за допомогою трилінзового конденсора; діафрагма на середній лінзі конденсора - 5 мм; дуговий проміжок - 3 мм; сила струму - 6-7 А; час експозиції - 30-40 с.

Спектри проб і ЗІ фотографують на одній платівці типу 1 або 2.

4.2, 4.3. (Змінена редакція, зміна N 1).

4.4. У випадках, коли умови зйомки спектрів відрізняються від рекомендованих (наприклад, щілина висвітлюється за допомогою однолінзового конденсора, застосовується інша сила струму, платівки іншої чутливості та ін), слід попередньо підібрати умови для вибору оптимального інтервалу оптичних щільностей ліній.

Час експозиції підбирають залежно від чутливості фотопластинок, що використовуються, забезпечуючи нормальну оптичну щільність фону безперервного спектру; в іншому випадку потрібна побудова характеристичної кривої. Збільшення щільності фону за рахунок вуалі, засвічування тощо не допускається, тому що при цьому зменшується чутливість аналізу.

4.5. Прояв фотопластинок в залежності від їх типу проводять у відповідному проявнику (див. п.2) при температурі 18-20 °С. Після промивання пластинок у проточній воді їх фіксують у фіксажному розчині, промивають у проточній воді та висушують.

(Змінена редакція, зміна N 1).

5. ОБРОБКА РЕЗУЛЬТАТІВ

5.1. Оптичні густини аналітичних ліній та «внутрішніх стандартів» у спектрограмах вимірюють за допомогою мікрофотометра.

Довжини хвиль аналітичних ліній та «внутрішніх стандартів» (фону) наведено в табл.3.

Таблиця 3

"Фон 1" означає мінімальне значення оптичної щільності фону, що вимірюється поруч з аналітичною лінією з боку більш довгих хвиль;

"Фон 2" - фон 259,715 нм. Максимум на відстані 0,09 мм від лінії сурми 259,806 нм у бік коротких хвиль;

"Фон 3" - мінімальне значення оптичної щільності фону, що вимірюється поруч з лінією з боку більш коротких хвиль;

"Фон 4" означає мінімальне значення оптичної щільності фону, що вимірюється поруч з лінією олова 281,352 нм з боку більш коротких хвиль;

"Фон 5" - 289,60 нм. Другий неявно виражений максимум у бік коротких хвиль від лінії вісмуту 289,797 нм;

«Фон 6» означає оптичну густину слабкої молекулярної лінії 235,08 нм, яка при розрахунках приймається за оптичну густину фону;

"Фон 7" означає мінімальне значення оптичної щільності фону, що вимірюється поруч з лінією свинцю 261,37 нм з боку більш коротких хвиль.

Допускається застосування інших аналітичних ліній та ліній «внутрішніх стандартів» за умови отримання метрологічних характеристик не гірше за встановлені цим стандартом.

Градуювальні графіки будують у координатах

.

Основним методом, рекомендованим до виконання аналізу, є метод «трьох еталонів». Допускається застосування інших методів побудови графіка, наприклад методу твердого градуювального графіка, методу контрольного еталона і т. д.

Масову частку визначених змістів елементів знаходять за градуювальним графіком за значенням , знайденому в таблиці програми по , обчисленої для однієї спектрограми, де .

За остаточний результат аналізу приймають середнє арифметичне результати двох паралельних визначень, отриманих на одній фотопластинці.

Розбіжності двох паралельних визначень, що допускаються, і двох результатів аналізу проби не повинні перевищувати величин, зазначених у табл.2 (при довірчій ймовірності = 0,95).

При знаходженні масової частки елемента поблизу межі браковування кількість паралельних вимірювань подвоюється, тобто фотографування спектра повторюють на другій фотопластинці.

Контроль точності результатів аналізу проводять за ГОСТ 25086 із використанням державних, галузевих стандартних зразків або стандартних зразків підприємства.

(Змінена редакція, зміна N 1).

ДОДАТОК (обов'язковий). ТАБЛИЦЯ ВЕЛИЧИН lg ·I(л)/I(ф), ВІДПОВІДАЮЧИМ ВИМІРЕНИМ ЗНАЧЕННЯМ «дельта"S/"гамма»

ПРИКЛАДНА ПРОГРАМА
Обов'язкове

ТАБЛИЦЯ ВЕЛИЧИН , ВІДПОВІДАЮЧИМ ВИМІРЕНИМ ЗНАЧЕННЯМ

Пояснення до таблиці

Нижче наведена таблиця служить для перекладу виміряних значень у величини . Таблиця містить результати розрахунку

.

Позначимо сумарну інтенсивність лінії разом із фоном через , інтенсивність фону під максимумом лінії без лінії через . Так як , то відношення інтенсивності лінії до інтенсивності фону визначається виразом

. (а)

Якщо умови фотографування спектру вибрано так, що оптична щільність лінії з фоном та фону без лінії лежать у нормальній області, то

, (Б)

де ; - Фактор контрастності.

Звідси, користуючись виразом (а), легко отримати

.

Таблиця охоплює найважливіші для практики аналітичної роботи величини від 0,05 до 1,9.

За своєю побудовою таблиця розділена на дві частини: частина, що охоплює значення від 0,05 до 0,99, і частина, що охоплює значення від 1,00 до 1,99.

Розглянемо першу частину таблиць (0,05 0,99). У першому зліва стовпці таблиці під заголовком жирним шрифтом надруковано значення : 0,05; 0,06; 0,07 ... 0,99.

Праворуч від знаку у заголовках стовпців жирним шрифтом надруковано цифри 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, що зображають третій після коми знак величини . Маючи певне значення , наприклад =0,537, знаходять рядок 0,53, що відповідає першим двом знакам після коми, і в стовпці 7 читають відповідну величину =0,388.

Аналогічно, для =0,143 у рядку 0,14 у стовпці 3 читають відповідну величину .

Друга частина таблиці, що охоплює величини від 1,0 до 1,99 побудована аналогічним чином, з тією різницею, що в першому зліва стовпці величина зображена лише з одним знаком після коми, а жирно надруковані цифри 0, 1, 3…9 у заголовках стовпців зображують другий після коми знак величини . Так, маючи значення =1,36, у рядку 1,3 у стовпці 6 читають =1,341.

Для величин , менших, ніж 0,301, характеристика негативна, що зазначено знаком мінус над характеристикою ( , …).

Так як , аналізована таблиця може бути застосована також і для знаходження величин , відповідних значень Яким би способом вони не були виміряні.

У повсякденній аналітичній роботі допустимо опускати вимір , приймаючи =1. Це спрощення дещо викривляє градуювальний графік, якщо відрізняється від одиниці, але не призводить до суттєвих помилок в аналізі, оскільки однаково позначається на величинах , одержуваних для ЗІ та проб.

Величини , що відповідають виміряним значенням