Товары в корзине: 0 шт Оформить заказ
Стр. 1
 

32 страницы

456.00 ₽

Купить официальный бумажный документ с голограммой и синими печатями. подробнее

Официально распространяем нормативную документацию с 1999 года. Пробиваем чеки, платим налоги, принимаем к оплате все законные формы платежей без дополнительных процентов. Наши клиенты защищены Законом. ООО "ЦНТИ Нормоконтроль".

Наши цены ниже, чем в других местах, потому что мы работаем напрямую с поставщиками документов.

Способы доставки

  • Срочная курьерская доставка (1-3 дня)
  • Курьерская доставка (7 дней)
  • Самовывоз из московского офиса
  • Почта РФ

Распространяется на цирконий, гафний, ванадий, ниобий, тантал, молибден, вольфрам, рений, галлий, индий, иттрий, все редкоземельные металлы, фториды РЗМ, а также бинарные сплавы и устанавливает методы вакуумной экстракции для определения кислорода, водорода, азота и углерода.

Стандарт не устанавливает методы определения водорода в металлах и сплавах с температурой плавления не более 1200 град. С

Показать даты введения Admin

Страница 1

УДК 669.85/.86 : 543.06 : 006.354    ................Группа    В59

ГОСУДАРСТВЕ ННЫ Й СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

РЕДКИЕ МЕТАЛЛЫ И СПЛАВЫ НА ИХ ОСНОВЕ

Методы определения кислорода, водорода, азота и углерода

Rare metals and their alloys.

Methods for the determination of oxygen, hydrogen, nitrogen and carbon

OKCTV 1760

ГОСТ 22720.1-771


Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 29 сентября 1977 г. № 2341 срок введения установлен

с 01.01.79

Проверен в 1983 г. Постановлением Госстандарта

от 27.07.83 Ns 3511 срок действия продлен    до    01.01.89

Несоблюдение стандарта преследуется по закону

Настоящий стандарт распространяется на цирконий, гафний, ванадий, ниобий, тантал, молибден, вольфрам, рений, галлий, индий, иттрий, все редкоземельные металлы, фториды РЗМ, а также бинарные сплавы, состав которых приведен в табл. 1 ГОСТ

22720.0—77,    и устанавливает методы вакуумной экстракции для определения кислорода, водорода, азота и углерода.

Стандарт не устанавливает методы определения водорода в металлах и сплавах с температурой плавления ^1200°С.

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1. Общие требования к методам анализа — по ГОСТ

22720.0—77.

2. АППАРАТУРА, РЕАКТИВЫ И РАСТВОРЫ

Установка «Гиредмет С-911М1», которая дополнена системой подачи кислорода в экстракционную часть (черт. 1), для определения содержания газообразующих примесей в металлах.

Установка «Гиредмет С-1403М1» с блоком подачи кислорода (черт. 2) для определения содержания газообразующнх примесей в металлах.

° 4

Издание официальное    Перепечатиа воспрещена

1

Переиздание. Ноябрь 1983 г., с Изменением № 1, утвержденным в июле 1983 г.; Пост. Л5 3512 от 27.07.83 (ИУС № 11 1983 г.).

Страница 2

ГОСТ 22720.1-77 Стр. 2

I—экстракционная печь; 2- кислородный баллон с редуктором; 3, 5, 7. 10. ,13, J4. 16, 18 — вакуумные краны; 4—снльфонный вакуумметр; 6—загрузочное устройство; 8. /5—парортутные диффузионные насосы: , .9—резервны* баллон; //—окислительная печь; 12—манометр Мак-Лсода; '/7—форвакуум-

.ныП насос

ннтные клапаны; 8, 27— парортутные диффузионные насосы с ловушками; 10— окислительная печь; /2—резервный баллон; 14. 23, 29—термопарные манометрические лампы; /5—артом этический манометр Мак-Леода; 20— форвакуумиые насосы; 21—форвакуумная. ловушка; 2S—ионизационная манометрическая лампа;

30—экстракционная печь

Черт. 2

Страница 3

Стр. 3 ГОСТ 22720.1-77

Установка «Гиредмет С-911М1», оснащенная экстракционной печыо с концентратором тока.

Установки дополняются загрузочными устройствами из .проз-, рачного кварца: компрессионные манометры анализаторов — шкалами с ценой деления Ь1(Н тор. 1 .

Трубчатая печь сопротивления для нагрева\ обра'зцов в'загрузочном устройстве. Основные характеристики печи:

внутренний диаметр    .    .    .    .    .    .    (26±0,5) мм;

длина ...........(140±10) мм;

материал нагревателя    .    .    ...    .    нихром;

сопротивление нагревателя    .......50—100 Ом;

диаметр проволоки........0,4—0,8 мм;

пределы регулирования

температуры .    .    .    •    .    .    .    .    .    ’300—1100°С. ' _

Допускается использовать другую аппаратуру, не уступающую ло основным аналитическим-параметрам (воспроизводимость, предел обнаружения, вакуум, поправка контрольного оцыта, температура тигля) приведенным выше приборам.

Тигли, экраны и другие детали из графита марки ГМЗОСЧ или МГОСЧ.

Тигли лабораторные корундовые.

Пруток и лента из никеля марки Н1 или Н2 по ГОСТ 8409-79, переплавленного в вакууме. .

Пруток медный по ГОСТ 1535-71. г

Платина аффинированная марки Пла-1 по ГОСТ 12341-81.

Окись меди гранулированная по ГОСТ 16539-79.

Смазка вакуумная в тюбиках..

Кислота азбтная по ГОСТ 4461-77.    *

Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484-78.

Эфир этиловый, х. ч.    |

Спирт этиловый ректификованный па ГОСТ 18300-72.

Кислород газообразный технический по ГОСТ 5583-78.

Азот жидкий технический по ГОСТ 9293-74.

Вода дистиллированная по ГОСТ 6709-72.

• Олово гранулированное марки-01 или 02 по ГОСТ 860-75. Ртуть марки Р0 noTOCTt4658—73.    .

Масло вакуумное ВМ-4.    4    .

Вата медицинская гигроскопическая по ГОСТ 5556-81.

• :    Бязь    хлопчатобумажная    по ГОСТ 11680-76.

.Метан. '

Калий хромовокислый по ГОСТ 4459-75.

Кислота серная по ГОСТ 4207-75.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

6

Страница 4

ГОСТ 22720.1-77 Стр. 4

3. ПОДГОТОВКА К АНАЛИЗУ -

• • ' — •

3.1. Подготовка проб, капсул, материала ванны к анализу. Анализ''проводят на двух образцах, массу которых выбирают в соответствии с табл.. 1. Образцы готовят следующим образом. k    Таблица!

Массовые доли примеси. %

1

Масса образца.

г, при определении

кислорода

углерода

азота

•водорода

1 1.10-5—2-10-5

3 '

2.10-5—5-10-5

*

ю,

I

со

2—3

.

5-10~5—1-10-4

2.3

1.5

1.5

_

МО-4-5-1 о-4

1,5

0,5-1,0

0,5—1.0

. ыо-4—МО-3

1.0-0.8

1.0-0.5

0.5—0.4

1.1—0,9

1.10-3-5.1 о-3

1.0-0.8

6.5—0.4

0.4—0.3

0.9—0.8

5-10-М.1И

0.8—0.5

0.4—0,3

.0,3~г0.2

0.8—0,5

1 -10—2—3* 10“*

0.6—0.3

0.3—0,2

0.3—0.2

0.5—0.2

3.10'*— МО-1

0.3—0.1

лг

4

0.2-0.1 -

Си Ы0-1

0.1-0.05

0,1—0,005

Порошок или фольгу (пробы в виде стружки не анализируют) толщиной г^;50 мкм загружают в пресс-форму (черт. 3) и прессуют.та'блетки массой 0,1—0,5 г.

7

Черт. 3

Страница 5

Стр. 5 ГОСТ 22720.1-77

!

От слитков, листов, прутков и т. д. отбирают компактные образцы в соответствии со стандартами и нормативно-технической документацией на данную продукцию. Образцы, отобранные от слитков, образцы фольги и проволоки толщиной более 0,1 мм подвергают травлению при условиях, указанных в табл. ,1а.

Таблица 1а

Анализируемы П материал

• Состав травитсля

Температура

травления,

«с

Время

травлеКия,.

мин

Ниобий,

кремний

HF : HN03= 1 : 3 /•*

25 •

2

Молибден

HF: HNOs=6:1,

промывка в растворе хромпика

25

1

V

Рений

HF:HN03=6: 1, промывка в растворе хромпика

-50

2

Гафний,

цирконий

HF:HN03=1:5

25

1

Ванадий

HNO?: Н20 = 1 : 1

25

2

После травления образцы промывают в дистиллированной воде и спирте (10 см3 Спирта На один образец). При определении углерода промывка в спирте исключается. Промытые образцы переносят только чистым пинцетом. Хранят образцы в закрытых бюк-сах во избежание загрязнения поверхности.

Материал ванны (медь, никель, платину) нарезают на кусочки массой 1,5—

.Rz5,

V


2 г, промывают в спирте и сушаТ иа воздухе. В качестве пассиватор'а возго-; нов применяют олово, переплавленное в графитовом тигле прн давлении 0,133 Па (Ы0_3 тор). Кусочки олова 0,3—0,4 г промывают в спирте и сушат на воздухе.

/ЛП1. * П1

Черт. 4


Капсулы (черт. 4) вытачивают из никеля вакуумной плавки с массовой долей кислорода <Ы0“3%, отжигают в токе водорода или в вакууме, при (1000± 50)°С. в течение 1 ч.

После загрузки образца в капсулу края последней зажимают пассатижами или в тисках, зажимная поверхность которых предварительно обезжиривается.

8

Страница 6

ГОСТ 22720.1-77 Стр! 6

Образцы в капсулы переносят только чистым пинцетом.

При определении азота в качестве материала ванны применяют отрезки прутка никеля диаметром 12 мм и длиной 25 мм. При , определении углерода — такие же отрезки прутка никеля и куски карбонильного железа массой 0,1—1,0 г. Материал ванны перед загрузкой в тигель промывают в спирте и сушат на воздухе.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

4. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА

4.1. Определение кислорода, методом восста-н о в и.т е л ы! о г о плавления в вакууме

Метод восстановительного плавления в вакууме для определения кислорода заключается в-следующем: образец анализируемого металла сбрасывают в графитовый тигель вакуумной печи (метод плавления без ванны) или в расплав (ванну) другого металла (железа, никеля, платины и др.), насыщенный углеродом. При' этом образец плавится или растворяется в ванне. Содержа-. щийся в пробе кислород соединяется с углеродом, выделяется в газовую фазу в виде окиси углерода.и поступает в газоанализатор, где производится его количественное определение.

- 4.1.1. Определение кислорода в ниобии, молибдене и сплавах-ниобий-молибден, ниобий-ванадий плавлением без ванны (при массовой доле кислорода ^ / • Ю~г%).

Анализ проводят на установке «Гиредмет С-1403М1» (см. •черт. 2). Экстракционная печь в сборе приведена на черт. 5. Перед проведением анализа дегазируют тигель прн температуре (2400±50)°С в течение 30—60 мин. Конец дегазации характеризуется величиной поправки контрольного опыта ^3-10_4% кислорода на 1 г навески за 2 мин при температуре анализа (2350±50)°С.

Время экстракции — 2 мин. Определение поправки контрольного опыта проводят перед анализом каждого образца в следующем порядке. Не менее чем за 5 мин до начала отбора газа из экстракционной печи переводят клапаны в исходное положение (клапаны 7, 13 — закрыты; клапаны 6, 9, 11 и вентиль 15 — открыты); откачивают камеру шлюза форвакуумным насосом; открывают вентиль шлюза на 1,5—2 оборота; поднимают сосуд Дьюара с жидким азотом к отростку окислительной печи 10\ через 10— 20 с открывают клапан 7, закрывают клапаны 6 и 9, включают секундомер и через 15 с закрывают вентиль шлюза; через 2 мин закрывают клапан 7, открывают клапан 6. По окончании разделения газовой смеси (переключатель вакуумметра в положении ЛТ-2) открывают клапан 9, эвакуируют газ (азот) из аналитиче-

г

9

Страница 7

сТр. 7 ГОСТ 22720.1-77

ской системы; закрывают клапан 9, опускают сосуд Дыоара с жидким азотом, заменяют его на сосуд Дьюара со спиртом, охлажденным до минус .60—70°С, и по окончании процесса-размораживания двуокиси углерода измеряют давление С02 автоматическим манометром Мак-Леода 16; открывают кла-    '    ■

пак 9 и отогревают отросток окислительной    •    .    ■    >

печи.


Прн эвакуации газов из анализатора в шлюзовую камеру загружают очередной об- -разец, откачивают шлюз форвакуумным насосом, затем открывают' вентиль шлюза на 1,5—2 оборота. По окончании эвакуации газов из анализатора прибор готов к очередному анализу (клапаны 6 и 9 — закрыты, 7~

"открыт). После включения секундомера рукоятку вентиля шлюза поворачивают против часовой стрелки до тех пор, пока образец не, упадет в тигель. Вслед за этим вентиль шлюза закрывают. Дальнейшие операции проводят в том же порядке, что и прн определении поправки контрольного опыта.

Анализ серии образцов в одном тигле ве-

• дут до тех пор, пока масса расплава в тигле не превысит-10 г.    *

4.1.1а. Определение кислорода о ниобии и молибдене плавлением без ванны с применением концентратора тока (при массовой доле кислорода

, Анализ проводят на установке «Гиредмет С-911М1», оснащенной экстракционной, печью с концентратором тока. Перед проведением анализа дегазируют тигель при температуре (2400±50)°С в течение 25—30 мин. Конец дегазации характеризуется величиной поправки контрольного опыта' не более 3 мкг кислорода за 1 мин. .

. Устанавливают рабочую температуру:

(2300zff50)°C —■ для анализа молибдена,

(2400±50)°С — для анализа ниобия.

Сбрасывают В тигель кусок ЧИСТОГО ПО /— кварцевая водоох-^    /    - v    »    лаждаемая -колба:    2—

кислороду молибдена (ниобия), содержащий .киарцевая воронка: 3-

кислорода не более 0,001%, массой 0,5—1.г, ™‘М4

проверяют правильность установки рабочей мнкЬотигсль: 5—второй .

________г    .    J    г'    графитовый экран; -6—

температуры (время расплавления образца графитовый держатели не превышает 15 с).

10

Черт. 5

Страница 8

ГОСТ 22720.1-77 Стр. 8

' Время экстракции — 1 мин. Определение поправки контрольного опыта проводят перед анализом каждого образца в. следующем порядке. Не менее'чем за 2 мин до начала отбора газа на экстракционной печй переводят кран установки (чёрт. 1) в исходное положение, а именно: кран 7 k положение «откачка», кран 16 и вентиль окислительной печи 11 открыты, кран 10 закрыт. Затем поднимают сосуд Дьюара с жидким азотом к отростку, окислительной печи, через 10—20 с переводят кран в положение «перекачка», закрывают кран. 16 и включают секундомер. Через 1 мин переводят' кран 7 в положение «откачка» и наблюдают за окончанием процесса разделения газовой.смеси по показаниям вакуумметра аналитической системы; открывают крдн 16> эвакуируют газ из анализатора, закрывают кран 16; заменяют сосуд с жидким азотом на сосуд со спиртом, охлажденным до минус 70°С, и по окончании процесса размораживания двуокиси углерода измеряют давление СОг манометром Мак-Леода 12; открывают кран 16. \ v

Пбсле-эвакуации газа из. анализатора установка готова к отт бору следующей порции газа. Анализ образца проводят в том же порядке, что и определение поправки контрольного опыта.

Анализ образцов в одном тигле продолжают до тех пор, пока масса расплава в тигле не превысит^ г.

4.1.16. Комплексное определение кислорода в ниобии ц гафнии (при массовой доле кислорода в ниобии более 1-10~*%, в гафнии— более 3-10~*%)'

Анализ проводят на установке «Гиредмет С-911М1», оснащенной концентратором тока, или на установке «Гиредмет С-1403М1». В горизонтальный отросток загрузочного’ устройства помещают анализируемый материал в следующем порядке:

чистый ниобий электроннолучевой плавки общей массой 1,5 г; образец гафния массой не более 0,3 г; образцы ниобия общей массой 1 г; образец гафния массой не более 0,3 г.

'Суммарная масса образцов не превышает 12 г при отношении массы ниобия к массе гафния не менее 3:1.    #    ,

Перед проведением анализа дегазируют тигель при температуре 2400—2450°С в течение 40 мин. Конец дегазации характеризуется величиной поправки контрольного опыта 10 мкг кислорода за 3 мин при температуре анализа 2400—2450°С.

Для анализа сбрасывают в тигель 1,5 г ниобия и проверяют правильность 'установки рабочей температуры (время полного расплавления 1,5 г ниобия прн температуре 2400—2450°С'— не более 15 с). Дегазируют расплав в течение двух—трех минут, затем проводят определение поправки контрольного опыта за 3 мин, . после чего анализируют пробу гафния. Время экстракции .— 3 мин. Затем определяют величину поправки контрольного опыта за

11

Страница 9

Стр. 9 ГОСТ 22720.1-77

1,5 мин и анализируют образец ниобия с обязательным измерением величины поправки контрольного опыта перед анализом каждого образца. Время экстракции кислорода из ниобия—1,5 мин.. Измеряют величину поправки контрольного опыта за 3 мин, анализируют образец гафния до тех пор, пока масса расплава в тигле не превысит 12 г. \    .»**■    .    ,    -у

4.1.1 в. Комплексное определение кислорода в ниобии и рении (при массовой доле кислорода более 1-10~3%)

Анализ проводят на установке «Гиредмет С-911М1», оснащенной концентратом тока, или-на установке «Гиредмет С-1403М1».

В горизонтальный отросток загрузочного устройства помещают анализируемый материал в следующем порядке:    '    У    "-'' ‘

чистый ниобий общей массой, 1,5 г:

образец рения массой не более 0,5 г;    .    -    *

образец ниобия общей массой 1 г; - \    '•    *

образец рения массой не более 0,5 г ... и т. д.

Суммарная масса образцов не превышает 12 г прн отношении массы ниобия к массе рения’не менее 2: 1.-

Перёд проведением анализа дегазируют тигель при температуре 2400—2450°С в течение 40 мин. Конец дегазации характеризуется величиной поправки контрольного опыта 3 мкг кислорода за

1 мин при температуре анализа 2400—2450°С в течение 40 мин.

Анализ проводят, как указано в п. 4.1.16. Время экстракции кислорода из ниобия и рения, как и время определения величины поправки контрольного опыта, составляет 1 мин. .

Анализ образцов в одном тигле ведут до тех пор, пока масса расплава в тигле не превысит 1.2 г.

4.1.1г. Определение кислорода в ниобии, молибдену и сплавах ниобий-молибден плавлением без ванны с предварительной очисткой поверхности образцов (при массовой доле кислорода от -5-10-* до/• 10-5%) ■    .    '

Анализ проводят на установке «Гиредмет С-1403М1», как указано в п. 4.1.1, или на установке «Гиредмет С-911М1»,' как указало в п. 4.1.1а.    •

Образцы после травления помещают в кварцевое загрузочное устройство, установку вакуумируют и проводят дегазацию графитового тигля. Время дегазации 25—30 мин, температура (2400± ±50)°С. Конец дегазации характеризуется величиной поправки контрольного опыта не -более 3 мкг кислорода за 1 мин. Разница между двумя последовательными измерениями поправки контрольного опыта ,не должна превышать 0,3 мкг кислорода. .    '

По окончании дегазации нагрев тигля выключают, в экстракционную систему через натекатель подается метан до достижения давления (80±10) тор и загрузочное устройство прогревают трубчатой печью в течение 10" мин при температуре: для молибдена —

‘ (1000±50)°С; для ниобия — (1100±50)°С. Затем экстракцион-12

Страница 10

ГОСТ 22720.1-77 Стр. 10

\ —-;-■-—

ную систему вакуумируют и при достижении давления МО-4 тор снимают трубчатую печь. - >    • •

_ При нагреве происходит пиролиз метана, в результате которого поверхность образцов очищается от сорбированного кислорода и покрывается защитным слоем пироуглерода, препятствующего вторичной сорбции кислорода на образцах.

В процессе охлаждения образцов включают нагрев тигля и дегазируют его в течение 10 мин..

При    анализе    ниобия температуру тигля доводят до

(2200±50)°С, сбрасывают образец и выдерживают его при этой температуре 2 мин. Затем переводят клапаны (краны) установ-. ки (черт. 1 и 2) в положение «анализ», поднимают температуру тигля до (2400±50)СС. Время экстракции (от момента полного расплавления образца) —- Гмин. По окончании процесса экстракции проводят измерение величины поправки контрольного опыта за время, равное времени выдержки образца при температуре а на-* лиза. После этого снижают температуру тигля до (2200±50)°С и проводят анализ следующего образца в том же порядке.

При анализе молибдена температуру тигля доводят до (2300гЬ50)°С. Время экстракции (от момента полного расплавления образца) — 1 мин. По окончании процесса экстракции проводят измерение величины поправки контрольного опыта за время, равное времени выдержки образца при температуре анализа. Анализ следующего образца проводят в том же порядке.

Анализ серии образцов ниобия или молибдена в одном тигле ведут до тех пор, пока масса расплава не превысит 12 г.

4.1.1а—4.1.1г. (Введены дополнительно, Изм. № 1).

4.1.2. Определение кислорода в ванадии, молибдене, вольфраме, рении и сплавах ванадий—ниобий, ванадий—молибден, ванадий—тантал, ванадий—вольфрам, молибден—рений, вольфрам— рений, вольфрам—тантал плавлением в никелевой ванне (при массовой доле кислорода • /0~3%)

Анализ Ведут на установке «Гиредмет С-1403М1» (см. черт. 2) или «Гиредмет С-911М1» (см. черт. 1). Экстракционная печь в сборе приведена на черт. б. Перед проведением анализа дегазируют тигель при (2000±50)°С в течение 1,5—3 ч. Затем снижают температуру до 1000—1200°С и сбрасывают в тигель отрезки никелевого прутка общей массой 8—10 г. Повышают температуру тигля до (1700±50)°С и дегазируют расплав 10—15 мин. Конец дегазации характеризуется величиной поправки контрольного опыта ^3-10“\% кислорода на 1 г навески за 5 мин при температуре анализа *(1700±50)°С.

Время экстракции — 5 jvjhh. Для внесения поправки в результат анализа контрольный опыт проводят перед анализом каждого образца. Порядок действий при работе на установке «Гиредмет С-1403М1» указан в п. 4.1.1.

13

Страница 11

Стр. 11 ГОСТ 22720.1-77

На установке «Гиредмет С-911 Ml» (см. черт. 1) определение поправки к контрольному опыту определяют в следующем порядке. Не менее чем за 5 мин до начала отбора газа из экстракционной печи переводят краны в исходное положение (кран 7 в положение «откачка», кран 16 и вентиль окислительной печи И открыты, кран. 10 закрыт); поднимают сосуд Дьюара с жидким азотом к отростку окислительной печи; через 10—20 с переводят кран 7 в положение «перекачка», закрывают кран 16 и включают секундомер; через 5 мин переводят кран 7 в положение «откачка» и наблюдают за окончанием процесса разделения газовой смеси по показаниям вакуумметра аналитической системы; открывают кран 16, эвакуируют газ «з анализатрра; закрывают кран 16, заменяют сосуд с жидким азотом на сосуд со спиртом, охлажденным - до минус 60—70°С, и ло окончании процесса размораживания двуокиси углерода измеряют давление СОг манометром Мак-Леода 12\ открывают кран 16 и отогревают отросток окислительной' печи.

После эвакуации газа из анализатора установка готова к отбору следующей порции газа. Анализ образца ведут в том же порядке, что и определение поправки контрольного опыта.

7 — кварцевая водоох-лаждасмвя колба; 2— кварцевая воронка; 3— графитовый экран; 4— графитовый тигель


В одном тигле можно проанализировать 5—10 образцов общей массой до 5 г при отношении массы ваины к массе пробы (7—10): 1. После анализа каждого образца в ванну необходимо добавлять 3—5 г никеля.

4.1.2а. Определение кислорода в металлическом ванадии и сплаве. ВВ-8 плавлением в оловянной ванне (при массовой доле кис-лоррда более 1-10~*%)

Черт. 6


Анализ проводят на установке «Гиредмет С-911М1» или «Гиредмет С-1403М1». Перед проведением анализа дегазируют тигель при температуре (2000±50)°С в течение 2—3 ч.

• Конец дегазации характеризуется величиной поправки контрольного опыта менее 3 мкг кислорода за 3 мин при температуре анализа (1800±30)°С.    *

Определение величины поправки контрольного опыта проводят, как указано в п. 4.1.2. Затем нагрев выключают и после остывания тигля сбрасывают в него 0,8—1 г олова. Доводят тем-

14

Страница 12

ГОСТ 22720.1-77 Стр. 12

I “    ■

пературу тигля до (1800±30)°С, повышая ток анода генераторной лампы в течение 4 мин. Через 2 мин повторяют измерение вели- < чины поправки контрольного опыта.    ~    I]

■ Анализируют первый образец. Время экстракции — 3 мин при температуре (1800±30)°С.

Проводят измерение величины поправки контрольного опыта.

За 30 с до начала анализа второго образца сбрасывают в тигель 0,34-0,4 г олова.

Пр окончании анализа второго образца проводят измерение величины поправки контрольного опыта; за 30 с до анализа третьего образца сбрасывают в тигель 0,3—0,4 г олова ... и т. д.

В одном тигле допускается анализ до 20 образцов общей массой до Юг.'

(Введен дополнительно, Изм. № 1).

4.1.3.    Определение кислорода в ниобии, ванадии, тантале, мо

либдене и бинарных сплавах этих элементов, . за исключением сплавов с титаном, цирконием, хромом, алюминием и германием, плавлением в платиновой ванне (при массовой доле кислорода ^5-10т*%)    '    v

Анализ проводят на установке «Гиредмет С-1403М1» (см. черт. 2) или «Гиредмет С-911М1» (см. черт. 1). Экстракционную печь в сборе см. на черт. 6.

Перед проведением анализа дегазируют тигель при (2000±50)°С в течение 2—3 ч. Затем снижают температуру до 1500— 1600°С и сбрасывают в тигель куски платины общей массой .7—8 г. Повышают температуру тигля до (1900±50)°С и дегазируют расплав 10 мин.

Конец дегазации характеризуется величиной поправки контрольного опыта 2 • 10—4% кислорода на 1 г навески за 5 мин при температуре анализа (1900±50)°С.

Далее анализ ведут, как указано в пп. 4.1.1 и 4.1.2. Отношение массы ванны к массе анализируемого материала поддерживают равным (8—10) : 1. С этой целью перед каждым определением в тигель добавляют соответствующее количество платины. Суммарная масса анализируемого материала в одном тигле не должна превышать 7 г.

4.1.4.    Определение кислорода в ниобии, тантале и их бинарных сплавах, за исключением сплавов с титаном, цирконием, алюминием и германием, плавлением в никелевой ванне и никелевых капсулах (при массовой доле кислорода ^2-10-*%)

Анализ проводят на установке «Гиредмет С-1403М1» (см. черт. 2) или установке «Гиредмет С-911М1» (см. черт. 1). Экстракционная печь в сборе приведена на черт. 6.

Перед анализом образцы загружают в капсулы (см. черт. 4). Тигель дегазируют при (2000±50)°С в течение 1,5 —2 ч. Затем снижают температуру до 1000—1200°С и сбрасывают в тигель отрез-

15

Страница 13

г

Стр. 13 ГОСТ 22720.1-77

ки никелевого, прутка общей массой 4—5 г. Повышают температуру тигля до (1700±50)°С и дегазируют расплав 10—15 мин.

Конец дегазации характеризуется величиной поправки контрольного опыта ^5*10-4% “кислорода (без капсулы) или <1*10^.% кислорода (с капсулой),на 1 г навести за 5 мин при температуре анализа (1700±50)°С. Пустые капсулы анализируют перед первым и последним образцами. Далее анализ ведут как указано в пп. 4.1.1 и 4.1.2. Отношение массы' ванны к массе анализируемого материала поддерживают равным (7—10): 1 (за счет утяжеленных капсул и, при необходимости, добавкой кусков никеля). ,Суммарная масса анализируемого материала в одном тигле не. должна превышать 5 г.


4.1.5. Определение кислорода в цирконии, гафнии и их бинарных сплавах, а также в сила-: вах ванадий—цирконий, ванадий—алюминий, ванадий—хром, ниобий—алюминий, ниобий— титан, ниобий-г-германий плавлением в никелевой ванне и никелевых капсулах с применением олова (при массовой доле кислорода ^110-2%)

Анализ проводят на установке «Гиредмет С-1403М1» (см. черт. 2) или на установке «Гиредмет С-911М1» (см. черт. 1). Экстракционная печь в сборе приведена на черт. 6.

Перед анализом образцы загружают в капсулы (см. черт. 4). Тигель дегазируют при температуре (2100±50)°С в течение 3 ч. Затем выключают нагрев и через 2 мин сбрасывают в тигель 1 г олова и 4—5 г никеля. Включают нагрев, поднимают. температуру тигля До (1900±50)°С (для сплавов ванадии—хром и ниобий—германий—(1700±50)°С и дегазируют расплав 10—15 мин. Конец дегазации характеризуется величиной поправки контрольного опыта" ^3-10_3% кислорода (без капсулы) или <;4-10"*3% кислорода (с капсулой) на 1 г на:

/    р.(СО3Я ВО*    р    \    а/%

доохдажд;.емая кол-    вески за 5 мин при температуре анализа (1900±

Фитовый"экран; гз-    ±50)°С Пустые капсулы анализируют перед

графитовый тигель;    первым и последним образцами. После анализа

4—второй графито-    г    .    г -

выл экран; 5-гра-    первой пустой капсулы сбрасывают в тигель

молибденова'я^рово-    0,3 г олова, проводят измерение поправки конт-

локл диаметром 0.8—    рольного опыта и затем анализ образца. В даль-

1 мм; 7—кварцевая    г -

воронка    неишем сбрасывают в расплав олово перед каж-

Черт. 7    дым определением. Далее анализ ведут, как ука-

16

Страница 14

ГОСТ 22720.1—77 Стр. 14

зано в пп. 4.1.1 и 4.1.2. Отношение массы ванны к массе анализируемого материала поддерживают равным (10—15): 1- Суммарная масса анализируемого материала в одном тигле не должна превышать 2,5 г.

4.1.6. Определение содержания кислорода в иттрии, редкоземельных металлах и их бинарных сплавах аплавлением 'в медноникелевой ванне (при массовой доле кислорода ^ 1 • 10~2 % )

Анализ ведут на установке «Гиредмет С-911М1» (см. черт. 1). Экстракционная печь приведена на черт. 7. Графитовая крышка 5 (см. черт. 7) молибденовой проволокой 6 прикреплена к стальному сердечнику, сердечник передвигается магнитом и служит для подъема и опускания крышки 5 тигля 3. •

Графитовые детали к экстракционной печи: первый графитовый экран — черт. 8, графитовый тигель — черт. 9, второй графитовый экран — черт. 10, графитовая крышка — черт. 11, кварцевая воронка — черт. 12.

Допускается использовать установку «Гиредмет С-1403М1» (см. черт. 2), в которой вакуумный шлюз заменен стеклянным или


С 20,5 <—


3121


Q18^ 023.8


т.5

026


Черт. 8    Черт. 9    Черт. 10

17

Страница 15

Стр. 15 ГОСТ 22720.1-77

кварцевым загрузочным устройством, аналогичным загрузочному устройству установки «Гиредмет С-911М1».


Перед анализом образцы загружают в никелевые капсулы, отличающиеся от изображенных на черт. 4дем, что глубина сверления составляет не 4,5, а 7,5 мм. (При работе с утяжеленными капсулами происходит, хотя и кратковременное, но нежелательное в данном случае охлаждение расплава). Вместе с образцом в.каждую капсулу помещают кусок олова массой 0,3 г и массовой долей кислорода <1/10-3%, а перед капсулой в загрузочное устройство — кусок никеля массой 1,5 г.

Никель предварительно дегазируют по той же методике, что и капсулы. В две капсулы (первую , и последнюю) закладывают только олово ,(0,3 г). Тигель дегазируют при (2000±50")°С в течение 2 ч. Затем снижают температуру до 1000—1200°С, сбрасывают в тигель материал ванны 15 г меди и 15 г никеля, поднимают температуру до (1700±50)°С и дегазируют расплав 15—20 мин.

Конец дегазации характеризуется величиной поправки контрольного опыта <Ь10-3% кислорода (без капсулы) или 18 • •

Страница 16

ГОСТ 22720.1-77 Стр. 16

г^3-10~3% кислорода (с никелем, капсулой и оловом) i\a 1 г навески за 5 мин при •температуре анализа (1700±50)°С.

. .После измерения поправки контрольного опыта приподнимают графитовую крышку 5 (см. черт 7), сбрасывают в тигель 1,5 г никеля и капсулу с оловом (без образца), .закрывают крышку и перекачивают газ в анализатор в течение,5 мин. Капсулы с образцами анализируют аналогичным образом, но кусок никеля сбрасывают за 20 'с до капсулы. Анализ смеси экстрагированных газов проводят, как указано в п. 4.1.2. Суммарная масса анализируемого материала в одном тигле не должна превышать 1,5 г для самария и европия и 3,0 г ‘для остальных редкоземельных металлов.


• 4.1.7. Определение кислорода во фторидах редкоземельных металлов . и иттрии плавлением без ванны (при массовой доле кислорода ^ / • 10~3% )

Анализ ведут на установке «Гиредмет С-911М1» (см. черт. 1):    Экстракционная

печь в сборе приведена на черт. 13. Графитовая крышка 8 (см. черт. 13) через втулку 12 запирает тигель 5. Крышка 8 молибденовой проволокой 9 прикрепляется к стальному толкателю, который передвигается магнитом и служит для подъема и опускания крышки 8.

Графитовые и кварцевые детали к экстракционной печи: кварцевая воронка — черт. 14, графитовый держатель — черт. 15, первый графитовый экран — черт. 16, графитовый тигель — черт. 17, графитовый от-, ражатель-лепесток — черт. 18, второй графитовый экран — черт. 19, графитовая крышка—черт. 20, кварцевая воронка — черт. 21, графитовый штифт — черт. 22, первая-графитовая втулка—черт. 23, вторая графитовая втулка — черт. 24.

Допускается использовать установку «Гиредмет С-1403М1», в которой вакуумный шлюз за-меиен стеклянным или кварцевым загрузочным устройством, аналогич-

I — кварцевая водоохлаждаемая колба; 2—кварцевая вставка; 3 — графитовый держатель:    4—первыЯ гра

фитовый экран; 5—графитовый тигель; 6—граф.что* вые отражатели-лепестки; 7 — второй графитовыП экран; 8—графитовая крышка; 9—молибденовая проволока диаметром 0,8—1 мм; 10 — кварцевая воронка; // — графитовые штифты; 12 — первая графитовая втулка; 13 — вторая графитовая втулка


19

Черт. 13

Страница 17

Стр. 17 ГОСТ 22720.1-77

ным загрузочному устройству установки «Гиредмет С-911М1».

Тигель дегазируют при (2100d=50)°C в течение 2—3 ч. Конец дегазации характеризуется величиной поправки контрольного опыта ^3*10“<% кислорода на 1 г навески за 5 мин при температуре анализа (1800 ±50)°С.    '    *

• Перед сбрасыванием образца графитовую крышку над тиглем поднимают и опускают, как только образец упадет в тигель. Время экстракции — 5 мин. Порядок анализа указан в пп. 4’1.1 и

4.1.2. Поправку контрольного опыта определяют перед анализом очередного образца.    '

4.1.8. Определение кислорода в редкоземельных металлах, иттрии и сплавах типа мишметалла, самарий—празеодим, гадолиний—гсамарий методом ■ плавления в ванне из фторида редкоземельного металла (при массовой доле кислорода ^2-10~3%) Аппаратура, условия дегазации тигля и проведения анализа указаны в п. 4.1.7. Перед каждым определением в тигель сбрасывают 0,4—0,5 г плавленого фторида одного из редкоземельных металлов (за исключением фторидов самария и европия) и 0,3 г

Страница 18

.ГОСТ 22720.1-77 Стр. 18

т

V

*' oai

1

1

83

■* 9Я ■

- *

-t «I1

<4

Is!

4 4-

г— .. 1

V « ш—1 1



21

Страница 19

Стр. 19 ГОСТ 22720.1—;77    ^



Страница 20

ГОСТ 22720.1-77 Стр. 20

Черт. 24

олова и дегазируют.5 мин. Количество материала, которое допускается анализировать в одном тигле при непрерывном ведении процесса, составляет 4 г (1 г для самария и европия). При анализе самария и европия в тигель вместе с оловом и фторидом редкоземельных металлов вводят 0,3 г индия, а после каждого определения в экстракционную печь напускают кислород до давления 0,053—0,067 МПа (400—500 тор) с последующей откачкой и дегазацией тигля при температуре 2000°С до установления величины поправки контрольного опыта, указанной в п. 4.1.7.

4.1.9. Определение кислорода в, индии, галлии и их бинарных сплавах плавлением без ванны (при массовой доле кислорода

Анализ проводят на.установке «Гиредмет С-911М1»* (см. черт. 1). Экстракционная печь в сборе приведена на черт. 25. Графитовая крышка 6 (см. черт. 25) молибденовой проволокой 7 прикреплена к стальному сердечнику, который передвигается магнитом и служит для подъема и опускания крышки 6 тигля 5.

Графитовые детали к экстракционной печи: графитовый держатель — черт. 26, графитовый экран — черт. 27, графитовый тигель — черт. 28, графитовая крышка — черт. 29.

Допускается использовать установку «Гиредмет С-1403М1», в которой вакуумный шлюз заменен стеклянным или кварцевым загрузочным устройством, аналогичным загрузочному устройству установки «Гиредмет С-911М1».

Тигель дегазируют при (2000±50)°С в течение 1—1,5 ч. Конец дегазации характеризуется величиной поправки контрольного опыта г$:1 •10~4% кислорода на 1 г навески за 3 мин при (1150±50)°С. После определения поправки контрольного опыта поднимают гра-

23

Страница 21

Стр. 21 .ГОСТ 22720.1-77

фнтовую крышку 6, сбрасывают образец в тигель 5 и закрывают крышку. Операции по анализу смеси экстрагированных газов проводят, как указано в пп. 4.1.1 и 4.1.2, с обязательным измерением поправки контрольного опыта перед каждым анализом.

4.2. Определение кислорода методом высокотемпературного вакуум-нагрева

Метод высокотемпературного ^акуум-нагрева для определения кислорода заключается в следующем. Образец сбрасывают в гра-фитовый тигель вакуумной печи при температуре 2000°С. При , этом кислород диффундирует к поверхности образца, где Взаимодействует с газообразным углеродом, находящимся в равновесии с графитом тигля. Образующаяся окись ._углеро4а выделяется в газовую фазу и количественно определяется в.газоанализаторе.


4.2.1. Определение кислорода в ниобии, тантале, молибдене, вольфраме, рении и сплавах ниобий—вольфрам, ниобий—молибден, тантал-вольфрам,    молибден—рений,    вольфрам—ре

ний без расплавления образца (при массовой доле кислорода    )

Анализируют компактные образцы толщиной не более 1 мм, а также образцы в виде порош-и ка и фольги, спрессованные, как указано в разд. 3. Анализ проводят на установке «Гиредмет С-1403М1» (см. черт. 2) или иа установке «Гиредмет С-911М1» (см. черт. 1). Вместо ступенчатого графитового тигля (см. черт. 6) при- • меняют тонкостенный тигель (толщина дна ц стенок 2 мм). Перед проведением анализа дегазируют тигель в течение 1,5—2 ч при (2200± ±50)°С. Конец дегазации характеризуется величиной поправки контрольного опыта <;1х ХЮ“3% кислорода на 1 г навески за 10 мин при температуре анализа (2000±50)°С.

После сбрасывания образца в тигель проводят высокотемпературную экстракцию в течение 10 мин. Для внесения в результат анализа

/ — кварцевая -водо-    ^    „    г    j

охлаждаемая колба:    поправки контрольный опыт проводят перед ана-

к^~(смаряе??я    лизом каждого образца (как указано в пп. 4.1.1

графн-овыд^дсржа^    и 4.1.2). Анализ ведут в том.^же порядке, что

экран-. 5-графито-    и при определении поправки контрольного ОГ1Ы-

Фи?о^яГе'крышк^Г7- , та, до тех пор, пока общая масса анализируемо-моИ!5Леновая поо*°'    го материала не превысит 10 г.

лока диаметром    i « А    г

о.8-1 мк    4.3. Определение углерода

24

Черт. 25    *

Страница 22



ГОСТ 2272*1—77 Стр. 22


Черт. 2Б


0/3 Черт. 29


ч:


Страница 23

Стр. 23 ГОСТ 22720.1-77

Метод окислительного плавления в вакууме для определения углерода заключается в следующем. В вакуумную индукционную печь помещают корундовый тигель, где расплавляют железоникелевую шихту и насыщают расплав кислородом из газовой фазы.' Затем в системе создают разрежение'. После дегазации образуется безуглеродистый расплав никель—железо—кислород. В расплав сбрасывают образец анализируемого металла. При растворении образца углерод, содержащийся в -нем, окисляется, продукты реакции выделяются в газовую фазу. Газ поступает в анализатор, где определяется его количество.

- 4.3.1. Определение углерода в цирконии, гафнии, ванадии, ниобии, тантале, молибдене, вольфраме, рении, галлии, индии, иттрии, редко-земельных металлах й бинарных сплавах методом окислительного плавления в вакууме (при массовой доле углерода от J-10-4 до 3-Ю-2%) Анализ проводят на установке «Гиредмет С-911М1» (черт. 1) или на установке «Гиредмет С-1403М1» (черт.-2). Экстракционная печь в сборе приведена на черт. 30.


В наружный тигель 4 засыпают корундовый порошок крупностью 50—100 мкм на высоту 4^—5 мм. Порошок изготовляют из материала тиглей. Внутренний тигель 5 вставляют в наружный, между стенками тиглей засыпают корундовый порошок. Внутрь воронки 2 вставляют экран из никелевой фольги, скрученный в виде трубки. Толщина фольги 0,1—0,2 мм. Наружный диаметр экрана равен внутреннему диаметру воронки, высота, экрана больше высоты цилиндрической части воронки иа 40—60 мм'. Нижний край воронки при установке в экстракционной печи должен быть на 3—5 мм опущен во ^внутренний тигель. Во внутренний тигель загружают 3,5 г карбонильного железа и отрезок никелевого прутка длиной 25 мм и диаметром 12 мм. Тигли в сборе устанавливают на кварцевую подставку 7 внутрь колбы 1 и подвешивают воронку.

I — кварцевая водо-охлаждаемая колба; 2—кварцевая воронка; 3—экран из никелевой фольги толщиной 0.1 мм; 4— наружный" корундовый тигель (нижний диаметр 21 мм. верхний диаметр 25 мм. •ысота .45 mmJ: 5— внутренний корундовый тигель (нижний диаметр 17 мм; верхний диаметр 21 • мм. высота 125 мм); 6— ‘ засыпка между наружным и внутренним тиглем из корун*


Прн подготовке установки к анализу в ловушку перекачивающего диффузионного насоса (см. черт, 1) .заливают 150—200 см3 этилового дового порошка; 7-    спирта и ири помощи' жидкого азота или сухого

кварцевая подставка    ЛЬда ДОВОДЯТ СГО температуру ДО МИНуС 50—^

Черт. 30    70°С.

26

Страница 24

• • >• \

ГОСТ 22720.1-77 Стр. 24    .

Прогрев материала ванны начинают при давлении в экстракционной печи не более 0,67 Па (5• 10~3 тор). Температуру поднимают плавно с (900±50) до 1 (1600±50)°С за 15 мин. После рас- • плавления ванны'-и достижения давления над .расплавом ниже 6,7 Па (5-10-2 тор) в экстракционную печь подают кислород при давлении (0,067±0,0067) МПа [(500±50) тор] и выдерживают расплав в атмосфере кислорода 5—7 мин, затем кислород откачивают, дегазируют расплав 15—20 млн и повторяют подачу кислорода с последующей выдержкой 3—5. мин. Посл'е этого поднимают температуру расплава до (1700±50)°С и прозодят его дегазацию в течение 1,5^-3 ч до достижения величины поправки контрольного опыта ^2* 10“*% углерода на 1 г навески в условиях анализа, указанных в табл. 2.

’ . ^

Таблица 2

Анализируемый материал

Температура

экстракции,

♦С

Время

экстрак

ции.

мин

Наибольшее допустимое отношение массы ванны к массе анализируемого материала

Масса а на. лизирусмого материала в одном тигле, г

Галлий, индий

и их сплавы

1500 ±50

5

5:1

10 .

Тантал, ниобий, *

молибден, рении

и их сплавы

1700±50

7

5: 1

10

Ванадий и его сплавы

1700±50

5

7: 1

7

Цирконий, иттрий.

редкоземельные металлы

и их сплавы

1650 ± 50

3

10: 1

5

Г афний

1800 ± 50

10

20:1

2.5

Вольфрам

1800 ±50

7

7: 1

7

Определение поправки контрольного / опыта проводят перед анализом каждого образца.    ~    -

На установке «Гиредмет С-1403М1» (см. черт. 2) поправку контрольного опыта определяют в следующем порядке: не менее чем за 5 мин до начала измерения переводят клапаны в исходное положение (клапаны 7, 13 — закрыты; клапаны 6, 9, 11 и вентиль 15 — открыты); поднимают сосуд Дьюара с жидким азотом к отростку окислительной печи 10; через 10—20 с открывают клапан 7, закрывают клапаны 6 и 9 и включают секундомер; по окончании отбора газа закрывают клапан 7; по^экончании процесса окисления окиси углерода до двуокиси открывают клапан 9, эвакуируют газ (азот) из аналитической системы, закрывают клапан 9, опускают сосуд Дьюара с жидким азотом, заменяют его на сосуд Дьюара со спиртом, охлажденным до минус ”60—70°С; после окончания,процесса размораживания двуокиси углерода измеря-

27

Страница 25

Стр. 25 ГОСТ 22720.1-77

ют ее давление с помощью автоматическогр манометра Мак*Леода 16; открывают клапан 9 и отогревают отросток окислительной печи.

При эвакуации газов из анализатора в шлюзовую камеру загружают очередной образец, откачивают шлюз форвакуумным насосом, затем открывают вентиль шлюза на 1,5—2 оборота. По окончании эвакуации газов из анализатора прибор готов к очерёдному анализу (клапаны 6 и 9 закрыты, 7 — открыт). После включения секундомера вращением рукоятки шлюза сбрасывают образец в тигель и шлюз закрывают.

На установке «Гиредмет С-911М1» (см. черт. 1) поправку контрольного опыта определяют в следующем порядке: не менее чем за 5 мин до начала измерения переводят краны в исходное положение (кран 7 — в положение «откачка», кран 16 и вентиль окислительной печи // —. открыты, кран 10 — закрыт); поднимают сосуд Дьюара с жидким азотом к отростку окислительной печи 11; через 10—20 с переводят кран 7 в положение «перекачка», закрывают кран 16 и включают секундомер; по окончании отбора газа переводят кран 7 в положение «откачка»; после завершения окисления окисн углерода открывают кран 16, эвакуируют газ (азот) из анализатора; закрывают кран 16, заменяют сосуд Дьюара с жидким азотом на сосуд Дьюара со спиртом, охлажденным до минус 60—70°С; по окончании размораживания двуокиси углерода измеряют ее давление манометром Мак-Леода 12; открывают кран 16, отогревают отросток окислительной печи.

После эвакуации газа из анализатора установка готова к отбору следующей порции газа.-

Анализ образцов на установке «Гиредмет С-1403М1» и «Гиредмет С-911М1» ведут в такой же'последовательности, как при определении поправки контрольного опыта, и продолжают до тех пор, пока общая масса анализируемого материала не превысит величины, указанной в табл. 2. Условия анализа применительно к конкретным материалам приведены в табл. 2.

4.3.2. Определение углерода в ниобии, молибдене, кремнии с предварительной очисткой поверхности образцов (при массовой доле углерода от 1 • 10~3 до 1 • 10-5% )

Анализ проводят, как указано в п. 4.3.1. Образцы после травления помещают в кварцевое загрузочное устройство, установку вакуумируют; расплавляют и окисляют ванну. Перед второй подачей кислорода загрузочное устройство прогревают трубчатой печью. Температура печи при нагреве молибдена (500гЬ50)°С, ниобия и кремния — (950±50)°С. Через 5 мин в экстракционную систему подают кислород при давлении (450±5) тор и выдерживают 2—3 мин. Затем систему вакуумируют и при достижении дав-•ления (3—5)*10-4 тор снимают трубчатую печь.

При нагреве образца в атмосфере кислорода происходит удаление поверхностно-сорбированных углерода и азота. В результа-28

Страница 26

ГОСТ 22720.1-77 Стр. 26

те окисления поверхности значительно уменьшается вероятность вторичной сорбции углеродосодержащрх соединений и азота.

Время дегазации 1,5—2 ч. Конец дегазации характеризуется величиной поправки контрольного опыта менее 1 мкг углерода.' Разница между двумя последовательными измерениями поправки контрольного опыта не должна превышать 0,1 мкг углерода.

(Введен дополнительно, Изм. № 1).

4.4. Определение азота

Метод вакуум-плавления в. безуглеродистой никелевой ванне для определения азота заключается в следующем. Образец'-сбра-сывают в расплав никеля, находящийся в корундовом тигле ваку-. умной индукционной печи. После растворения образца в ванне азот выделяется из расплава в газовую фазу и перекачивается в анализатор, где определяется его количество.

4.4.1. Определение азота в ниобии, тантале, ванадии, молибдене, вольфраме, рении, цирконии, гафнии, иттрии, редкоземельных металлах и их. бинарных сплавах, за исключением сплавов с алюминием, германием и кремнием методом вакуумной экстракции в безуглеродистом расплаве никеля (при массовой доле азота от

1-10-* до 3-10~2%)'

Анализ ведут на установке «Гиредмет С-911М1» (см. черт. 1) или на установке «Гнредмет С-1403М1» (см. черт. 2). Экстракционная печь в сборе приведена на черт. 30.

В наружный тигель 4 засыпают корундовый порошок крупностью 50—100 мкм на высоту 4—5 мм. Порошок изготовляют из материала, тиглей. Внутренний тигель 5 вставляют в наружный, между стенками тиглей засыпают корундовый порошок.

Нижний край воронки 2 прн установке в экстракционной печи должен быть на 3—5 мм опущен во внутренний тигель. Во внутренний тигель загружают отрезок никелевого прутка длиной 25 мм и диам.етром 12 мм. Тигли в сборе устанавливают на кварцевую-подставку 7 внутрь колбы 1 и подвешивают воронку.

Прогрев материала ванны начинают при давлении в экстракционной печи не более 0,402 Па (3-10~3 тор). Температуру поднимают .плавно с (900±50)°С до температуры анализа в течение 10 — 15 мни. По достижении температуры анализа (табл. 2) расплав дегазируют в течение 1—1,5 ч до получения величины поправки контрольного.опыта ^5-10‘5% азота на 1 г навески.

Определение поправки контрольного опыта проводят перед анализом каждого образца.

На установке «Гиредмет С-1403М1» (см. черт. 2) поправку контрольного опыта устанавливают в следующем порядке: не менее чем' за 5 мин до начала отбора газа из экстракционной печи 30 Приводят аналитическую систему в исходное положение (клапаны-7, 13 закрыты; 6, 9, 11 открыты; вецтиль 15 открыт; к отростку окислительной печи 10 поднят сосуд Дьюара с жидким азо-

29-

Страница 27

Стр. 27 ГОСТ 22720.1-77

том); откачивают камеру шлюза форвакуумным насосом; открывают вентиль шлюза на 1,5—2 оборота; открывают клапан 7, закрывают 6, 9 и включают секундомер; через 15 с закрывают вентиль шлюза; через 10 мин закрывают клапан 7, открывают клапан 6 и по окончании процесса разделения газовой смеси (переключатель вакуумметра в положении «ЛТ-2») измеряют давление азота автоматическим манометром Мак-Леода 16; открывают клапан 9.'    v

При эвакуации газов нз анализатора в шлюзовую камеру загружают очередной образец, откачивают шлюз форвакуумным насосом, затем открывают вентиль шлюза на 1,5—2 оборота. По окончании откачки азота из анализатора прибор готов к очередному анализу (клапаны 6 и 9 закрыты, 7 открыт). После включения секундомера вращением рукоятки шлюза сбрасывают образец в тигель и шлюз закрывают.    '

На установке «Гиредмет С-911М1» (см. черт. 1) поправку контрольного опыта определяют следующим образом: не менее чем за 5 мин до начала отбора газа из экстракционной печи 1 приводят • аналитическую систему в исходное положение (кран 7 в положении «откачка», кран 16 и вейтиль окислительной печи // открыты, кран 10 закрыт, к отростку окислительной печи поднят сосуд Дьюара с жидким азотом); переводят кран 7 в положение «riepe-. качка», закрывают кран 16 и включают секундомер; через 10 мин переводят кран'7 в положение «откачка» и наблюдают за окончанием процесса разделения газовой смеси по показаниям вакуумметра аналитической системы; измеряют давление азота манометром Мак-Леода 12; открывают кран 16, откачивают азот;

После эвакуации газа из анализатора установка готова к следующему анализу.

Анализ образцов па установке «Гиредмет С-1403М1» и «Гнред-мет С-911М1» ведут в такой же последовательности, как и при определении поправки контрольного опыта, и продолжают до тех пор, пока общая масса анализируемого материала не превысит величины, указанной в табл. 3.

После окончания экстракции газа из каждого образца в ванну добавляют 1 г никеля и дегазируют расплав 3 мин.

Отросток окислительной печи в течение всего времени работы установок в режиме анализа остается погруженным в сосуд Дьюара с жидким азотом.

Условия анализа применительно к конкретным материалам приведены в табл.' 3.

4.4.2. Одновременное определение азота и углерода в порошках ниобия и тантала с крупностью частиц 10—100 мкм и содержанием кислорода не менее 0,07% (при массовой доле азота от 1 • 10~4 до 3 • 10-*% и углерода от 1 • 10~4 до 2 • 10~2%)

30

Страница 28

ГОСТ 22720.1-77 Стр. 28

Таблица 3

Анали;?.руемый материал

Температура

экстракции,

•с

Время

экстракции.

мин

Наибольшее допустимое отношение массы ванны к массе анализируемого ма- . териала

Масса анализируемого материала в одном тигле, г

Ниобий, тантал, ванадий и их сплавы с хромом, вольфрамом' и меж

\

ду собой Молибден, вольфрам,

1800±50

10

10: 1

3

рений и их сплавы

1800 ±50

10

7: 1

4

Цирконий и гафний

к их сплавы

Редкоземельные метал

•1800= 50

10

25: 1

1

лы, иттрий и и\ сплавы

1700 =Ь 50

5

'7 : 1

# 5

Анализ проводят на установке «Гиредмет С-911М1» или «Гиредмет С-1403М1», как указано в п. 4.4.1.    4

После измерения давления азота в анализаторе азот откачивают и доводят температуру ловуцжн окислительной печи до минус 70°С с помощью охлажденного спирта. Затем измеряют давление газообразной двуокиси углерода.

4.4.3. Определение азота в ниобии, молибдене, кремнии с предварительной очисткой поверхности образцов (при массовой доле азота от 2-10~* до 2- 10~ъ%)

Подготовку установки проводят, как указано в п. 4.1.1, окисление образцов — как указано в п. 4.3.2. Расплав дегазируют в течение 2—2,5 ч. Конец дегазации характеризуется величиной поправки контрольного опыта менее 2 мкг азота. Разница между двумя последовательными измерениями поправки контрольного опыта не должна превышать 0,2 мкг азота.

Анализ ниобия и молибдена проводят, как указано в п. 4.4.1; при этом для кремния:

температура экстракции (1500±50)°С; время экстракции .    .    .    .5    мин;

масса анализируемого материала в одном

тигле.......не более 6 г.

4.4.2. 4.4.3. (Введены дополнительно, Изм. № 1).

4.5. О п редел ен ие водорода

Метод вакуум-нагрева для определения водорода заключается в следующем. Образец сбрасывают в графитовый тигель вакуумной печи, где при температуре ^1200°С происходит разложение всех водородсоде'ржащих соединений металлов. Выделившийся при

31

Страница 29

Стр. 29 ГОСТ 22720.1-77

этом в газовую фазу водород поступает в анализатор,' где измеряется его давление в известном объеме.

4.5.1.    Определение водорода в ниобии, тантале, ванадии, молибдене, вольфраме, рении, цирконии, гафнии, редкоземельных металлах и их сплавах, имеющих температуру плавления ^1200° С, методом вакуум-нагрева (при массовой доле водорода ^2-10-*%)

Для анализа берут компактные образцы, а также пробы порошка и фольги, спрессованные, как указано в разд. 3. Анализ проводят на установке «Гиредмет С-911М1»' (см. черт. 1) или «Гиредмет С-1403М1» (см. черт. 2). Вместо ступенчатого графитового тигля применяют тонкостенный с толщиной дна и стенок

2 мм. Перед проведением анализа дегазируют тигель в течение 1 — 1,5 ч при температуре (1800±50)°С. Конец дегазации характеризуется величиной^поправки контрольного опыта ^Ы0-4% водорода на 1 г навески образца за 10 мин при температуре (1200± ±20)°С.

Время экстракции — 10 мин. Определение поправки контрольного опыта проводят, как указано в пп. 4.1.1 и 4.1.2. Отличительная особенность состоит в то\1, что при анализе окислительная печь отсоединена от аналитической системы. Анализ ведут' в том же порядке, что и определение поправки контрольного опыта. Процесс продолжают до тех пор, пока общая масса анализируемого материала не превысит 10 г.

5. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

5.1.    Массовую долю примеси (X) в процентах вычисляют по формуле

X = S^— К,,

m

где — давление газа (С02, N2, Нг) в объеме анализатора за вычетом величины давления, полученной при определении поправки контрольного опыта, Па (тор);

V— объем анализатора, см3; »* m — масса образца, г;    *

К — константа, равная прн расчете массовой доли кислорода — 8,7-10-5, углерода — 6,6* 10~5, азота — 1.5*10-' и'водорода — 1,1 • 10-5.

5.2.    Абсолютные допускаемые расхождения между результатами двух параллельных определений прн вероятности Р=0,95 ш должны превышать значений, указанных в табл. 4. Для промёжу точных значений массовых долей примеси допускаемые расхожде

» ния определяют линейной интерполяцией.

32

Страница 30

ГОСТ 22720.1-77 Стр. 30

Таблица 4

Определяемая примесь

Определяемые' массовые доли. %

Абсолютные допускаемые расхождения. %

Кислород

5-I0-5 ' мо-4

2-I0-4 .. 5* 10-4 МО*3 2- Ю“* 5-10-3

ыо-? 2-.10-2-2-10-1

' 5-10-5 ' • МО 4 1,5-10-“

4 • .10 -4 5-10-4 7-10-4 2-Ю-3 4-10-3 7-10-3 6.10-2 .

мо-5

мо-5

' 2 -10 -5

2-Ю-5 ,

5-10 4 .

4-10 5

Углерод или азот

МО-4 .

6-10-5

%

* 5-юн .

2-10~4

мо-3

З-ilO-4.

• •

МО"2. '

2,5-10-3

3-J0-2

7•10“3

2-10-4

1,2-10-4

5-.10-4

\ 2.4-10-4

Водород

мо-3

\ 4-10-4

5-10"3

1,5*10-3

• \

1 -10-*

3-10-* •

(Измененная редакция, Изм. № 1).

■ 5.3. Краткие характеристики способа определения примесей приведены в табл. 5.    /

Таблица 5

Определяемая

йримесь/

Способ определения примеси

1

Нижняя граница определяемых массовых долей, ' %

Плавление без ванны (ниобий, молибден, их сплавы) '

5-10-5

Плавление в никелевой ванне

мо-3

Плавление в платиновой ванне .

5-10-4

Кислород

Плавление в никелевой ванне, и никелевых капсулах

, 2-Ю-3

Высокотемпературный вакуумиагрев без

'расплавления образца

2-10-3

Плавление без ванны (фториды РЗМ)

МО"3

Плавление в ванне нз фторида РЗМ ♦

2-Ю-3

33

*

Страница 31

..Продолжение габл. 5

л Стр. 31 ГОСТ 22720.1-77

Определяемая

примесь

Способ определения примеси

Нижняя гарница определяемых • массовых долей,

% ч

Кислород

Плавление без ванны (индии, галлий, их сплавы)

Плавление в никелевой ванне и никеле-/ вых капсулах с применением олова

Плавление в медно-никелевой ванне

i

5-!0"« ' 1 • Ю“2

ыо~2

Углерод

Окислительное плавление в вакууме

ыо-5

Азот

Вакуумная экстракция в безуглсроди-стом расплаве никеля

2-Ю-3

Водород . ■

Вакуум-чагрев

\.

2.1а-4

(Введен дополнительно, Изм. № 1).

/

I

/

34

Страница 32

Изменение № 2 ГОСТ 22720.1-77 Редкие металлы и сплавы на их основе. Методы определения кислорода, водорода, азота и углерода

Утверждено и введено в действие Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 02.03.88 J6 427

Дата введение 01.01.85

Под наименованием стандарта заменить код: ОКСТУ 1760 на ОКСТУ 1709. Раздел 2. Заменить слова и ссылку: «Эфир этиловый, х. ч.» ка сЭ&нр этиловый технический по ГОСТ 6265-74 или х. ч.»; ГОСТ 18300-72“ на ГОСТ 18300-87; исключить ссылку: ГОСТ 8409-79.

(ИУС Л*2 5 1988 г.)