Сплавы твердые спеченные. Рентгенофлуоресцентный метод определения металлов

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

СОЮЗА ССР

СПЛАВЫ ТВЕРДЫЕ СПЕЧЕННЫЕ.

РЕНТГЕНОФЛУОРЕСЦЕНТНЫЙ МЕТОД

ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕТАЛЛОВ

ГОСТ 28817-90 (СТ СЭВ 6747—89, ИСО 4503—78, ИСО 4883-78)

Издание официальное

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО УПРАВЛЕНИЮ КАЧЕСТВОМ ПРОДУКЦИИ И СТАНДАРТАМ

Москва

УДК 669018.25—1388:620.179.152:008.354 Группа В5»

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ОКСТУ 1709

!Я
ата введения с 01.07.91
Настоящий стандарт устанавливает рентгенофлуоресцентный метод определения титана, тантала, кобальта, ниобия, вольфрама и железа в сложных карбидах, твердосплавных карбидных смесях и предварительно спеченных твердых сплавах (далее твердые сплавы) при массовой доле: титана от 1,0 до 40,0%, кобальта от 1,0 до 60,0%, тантала от 0,1 до 35,0%, железа от 0,01 до 3,0%, ниобия от 0,05 до 15,0%, вольфрама от 45,0 до 95,0%.
Метод основан на возбуждении характеристического вторично­го рентгеновского излучения определяемого компонента и регист­рации этого излучения спектрометрической аппаратурой.
Допускается проводить анализ по международным стандартам ИСО 4503 и ИСО 4883, приведенным в приложениях 1 и 2.
При разногласиях анализ проводится по стандарту.

1. АППАРАТУРА

1.1. Оборудование лабораторное обычное.
1.2. Спектрометр рентгенофлуоресцентный СРМ-20М, СРМ-25 или любого другого типа.
1.3. Комплекс вычислительный.
1.4. Пресс с усилием 10 т/см2.

2. МАТЕРИАЛЫ, РЕАКТИВЫ И РАСТВОРЫ

Спирт этиловый ректификованный технический ГОСТ 18300. Кислота борная.
Издание официальное
(С) Издательство стандартов, 1991 Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен без разрешения Госстандарта СССР
Вода дистиллированная по ГОСТ 6709.
Вата.
Стандартные образцы категории ОСО и СОП, в которых аттес­тованное содержание компонентов не отличается от анализируе­мых более чем в два раза.

3. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА

3.1. Подготовка анализируемых проб и стандартных образцов.
В прессформу засыпают 4—5 г борной кислоты ровным слоем. На полученную подложку из борной кислоты высыпают ровным слоем 4—5 г анализируемой пробы. Прессуют таблетку и помеща­ют ее в кассету прибора.
Аналогично изготавливают таблетки стандартного образца.
Стандартные образцы по гранулометрическому составу долж­ны соответствовать анализируемой пробе.
3.2. На спектрометре устанавливают характеристическую длину волны определяемого компонента; на квантометре фиксируют ка­налы, по которым будет производиться отсчет характеристического излучения определяемого компонента.
Одновременно устанавливают рабочее напряжение и ток на рентгеновской трубке. Все параметры измерения, включая мате­риал анода рентгеновской трубки, выбирают таким образом, что­бы получить оптимальное число импульсов, при этом необходимо использовать следующие аналитические линии: титан — Kai,2; нио­бий — Kai,2; тантал — Аа; вольфрам — La; железо — Kai,2; ко- бальт —
Подключают вычислительный комплекс и вводят в него про­грамму, необходимую для обработки результатов анализа.

4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

4.1. Массовую долю компонента (Сі пр) в процентах вычисля­ют по формуле
(1)
где Ki—отношение интенсивностей характеристического вторич­ного рентгеновского излучения Аго компонента анализи­руемой пробы и стандартного образца, вычисляемое по формуле

где 7г пр, 7г ст— интенсивности характеристического вторичного рентгеновского излучения 1-го компонента в про­бе и стандартном образце;

концентрации f-ro компонента в пробе и стан­дартном образце, %;
коэффициенты массового поглощения рентгенов­ского излучения 1-го компонента в пробе и стан­дартном образце, вычисляемые по формуле
H'Znp(cT) — S • ^пг(ст) >
где рЛ — массовый коэффициент поглощения характеристическо­го излучения 1-го компонента анализируемой пробы (стандартного образца).
к = 1, 2, 3, п.
Таким образом, массовая доля компонента (С^пр) в процен­тах вычисляют по формуле

где Сг» — учет фона производится вычитанием интенсивности фона, замеренной на линии, расположенной рядом с аналитической ли­нией определяемого компонента, из интенсивности аналитической линии определяемого компонента в анализируемой пробе и стан­дартном образце.
4.2. Абсолютные допускаемые расхождения результатов трех параллельных определений при доверительной вероятности Р = 0,95 не должны превышать значений, указанных в таблице.
Абсолютные до-
пустимые расхож-
дения, %

1. Назначение
Настоящий стандарт устанавливает рентгеновский флуоресцентный метод определения кобальта, хрома, железа, марганца, молибдена, никеля, ниобия, таги ала, титана, вольфрама, ванадия и циркония в карбидах и твердых сплавах.
2. Область применения
/Метод применим к:
карбидам ниобия, тантала, титана, ванадия, вольфрама и циркония;
смесям этих карбидов и металлическим связкам;
всем маркам предварительно спеченных или спеченных твердых сплавов, полученных из этих карбидов.
Массовая доля элементов приведена в табл. 1.
Таблица 1

1.2. Тетраборат натрия, безводный.
Для обеспечения обезвоживания нагрейте тетраборат натрия примерно до 400°С.
1.3. Фтористоводородная кислота, о 1,12 г/мл.
1.4. Азотная кислота, q 1,24 г/мл (азотная кислота, Q 1,42 г/мл, разбавлен­ная 1 + 1).
1.5. Серная кислота, q 1,54 г/мл (серная кислота, о 1,84 г/мл, разбавлен­ная 1 + 1).
6. Аппаратура
Обычная лабораторная аппаратура.
6.1. Рентгеновский спектрометр.
6.2. Печи для окисления испытуемой порции от 700 до 900°С и для под­готовки расплава бората, примерно, при 1100°С.
6.3. Платиновые тарелочки, 50 до 100 мл.
Примечание. Желательно использовать тарелочки, изготовленные из 95% Pt+ 5% Au.
6.4. Пластина с отполированной поверхностью из сплава платины составом, например, 85% Pt + 10% Rh + 5% Au или 95% Pt + 5% Au.
Примечание. Пластина должна иметь температуру на поверхности от 300 до 400°С, при котором диск из бората легко отсоединялся и не растрески­вался.
6.5. Латунные кольца или жаропрочные стальные цилиндры, или графитовые цилиндры.
Примечание. Вместо пластины и латунных колец можно использовать
})ормы из графита или жаропрочной стали.
6.6. Приспособление для сухого или мокрого шлифования.
7. Подготовка образца
7.1. Образец следует измельчить в ступке, изготовленной из материала, ко­торый не влияет на состав образца. Измельченный материал следует просеять через сито с отверстиями 2 мм при использовании метода растворения в кисло­те или просеять через сито с отверстиями 0,18 мм при использовании метода окисления.
7.2. Анализ следует проводить на двух или трех испытуемых порциях.
8. Процедура
8.1. Взвесьте с точностью до ближайших 0,001 г примерно 0,5 г испытуе­мого образца.
Примечание. Если в состав образца входит смазка, следует внести по­правку на содержание смазки.
8.2. Испытуемую порцию помещают на платиновую тарелочку и либо рас творяют, либо окисляют. Процедуру окисления не используют, если содержа ние молибдена превышает 0,1% (м/м).
8.2.1. Добавьте 15 мл азотной кислоты в неокисленную или частично окис­ленную порцию, умеренно нагрейте тарелочку, добавьте капля за каплей 2 мл фтористоводородной кислоты и выдержите тарелочку при умеренной темпера­туре.
После полного растворения испытуемой порции добавьте 1—2 мл серной кислоты. Высушите и нагрейте примерно при 600°С до тех пор, пока не прекра­тится образование SO3. Охладите.
Так как существует возможность перемещения молибдена из одного тиге- ля в другой, то постарайтесь избежать такого перемещения во время процесса нагрева. Поэтому не нагревайте образцы с высоким и низким содержанием мо­либдена в печи в одной партии.

8.2.2. Окислите испытуемую порцию на воздухе в печи при температуре ст 700 до 900°С в течение 1 часа. Если достигнуто полное окисление, то продол­жайте, как указано в п. 8.3. Если не достигнуто полное окисление (как, напри­мер, в твердых сплавах с высоким содержанием титана), то продолжайте, как указано в п. 8.2.1.
8.3. Хорошо перемешайте испытуемую порцию с расплавленной буферной смесью, содержащей (15±0,О1) г тетрабората натрия и (4±0,01) г пероксида бария или (4,5±0,01) г карбоната бария и постепенно нагревайте тарелочку до
тех пор, пока ее содержимое не расплавится полностью и не окончится реакция. Накройте тарелочку крышкой. Растворите оксиды, расплавив их при темпе­ратуре примерно 1100°С в течение 10—15 мин. Для получения однородной мас­сы помешайте расплав.
8.4. Налейте расплав в предварительно нагретое кольцо, помещенное па опорную пластину, лежащую на нагревательном устройстве с температурой 300—400°С. Оставьте охлаждаться до тех пор, пока диск не отойдет от пласти­ны. Поместите диск с кольцом на асбестовую пластину и дайте им остыть до
роистве до получения гладкой и ровной поверхности.
Примечание. Окончательное сухое или мокрое шлифование должно быть выполнено наждачной бумагой № 220. Следует соблюдать осторожность при шлифовании всухую, чтобы избежать загрязнения образца шлифовальной бумагой.
8.6. Анализ с помощью рентгеновской спектрометрии.
9. Рентгеновский флуоресцентный анализ
9.1. Для получения оптимального числа импульсов следует учесть все па- раметры, измерения, включая материал мишени рентгеновской трубки.
9.2. Следует использовать аналитические линии, показанные в табл. 2.
Таблица 2

Аналитическая линия
Примечание. Рекомендуется измерять все элементы в первом поряд­ке отражения от кристалла Li А (200). При определении титана берутся изме­рения отражений второго порядка от кристалла РЕТ (пентаэритрит).
9.3. В случае необходимости следует производить коррекцию на фон.
10. Подготовка калибровочных кривых
Калибровочные кривые должны строиться на основании синтетически под­готовленных образцов, состав которых указан в п. 2, и которые должны при­мерно соответствовать маркам анализируемых твердых сплавов. При подго­товке образцов известные количества металлов или их соответствующих сое­динений должны тщательно перемешиваться. Анализ смесей проводится так, как указано в пп. 8.2—8.6.
11. Запись результатов
11.1. Допуски
Отклонения двух или трех произвольных определений не должны превы­шать значений, приведенных в табл. 3.
Таблица 3

11.2. Окончательный результат
Представляется среднее арифметическое знач