| Введен в действие Постановлением Госстандарта СССР от 29 сентября 1977 г. N 2341 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР РЕДКИЕ МЕТАЛЛЫ И СПЛАВЫ НА ИХ ОСНОВЕ МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КИСЛОРОДА, ВОДОРОДА, АЗОТА И УГЛЕРОДА Rare metals and
their alloys. Methods of the
determination of oxygen,
hydrogen, nitrogen and carbon ГОСТ 22720.1-77* Группа В59 ОКСТУ 1709 (в ред. Изменения N 2, утв. Постановлением
Госстандарта СССР от 02.03.1988 N 427) Срок введения с 1 января 1979 года Постановлением Государственного комитета
стандартов Совета Министров СССР от 29 сентября 1977 г. N 2341 срок введения
установлен с 01.01.1979. Проверен в 1983 г. Постановлением
Госстандарта от 27.07.1983 N 3511 срок действия продлен до 1 января 1989 года. Переиздание. Ноябрь 1983 г., с Изменением
N 1, утвержденным в июле 1983 г.,; Пост. N 3512 от 27.07.1983 ("ИУС",
N 11, 1983 г.). 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 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.
1 - экстракционная печь; 2 - кислородный баллон с
редуктором; 3, 5, 7, 10, 13, 14, 16, 18 - вакуумные краны; 4 - сильфонный вакуумметр; 6 - загрузочное
устройство; 8, 15 - парортутные диффузионные насосы; 9 -
резервный баллон; 11 - окислительная печь; 12 - манометр
Мак-Леода; 17 - форвакуумный насос Черт. 1 Установка "Гиредмет С-1403М1" с
блоком подачи кислорода (черт. 2) для определения содержания газообразующих
примесей в металлах.
1 - кислородный баллон с редуктором; 2 -
сильфонный вакуумметр; 3, 15 - вакуумные вентили; 4 -
вакуумное шлюз-загрузочное устройство; 5, 9, 11, 13, 17,
18, 19, 22, 24, 26 - малые электромагнитные клапаны; 6, 7 -
большие электромагнитные клапаны; 8, 27 - парортутные
диффузионные насосы с ловушками; 10 - окислительная печь; 12 -
резервный баллон; 14, 23, 29 - термопарные манометрические
лампы; 16 - автоматический манометр Мак-Леода; 20 -
форвакуумные насосы; 21 - форвакуумная ловушка; 28 -
ионизационная манометрическая лампа; 30 - экстракционная печь Черт. 2 Установка "Гиредмет С-911М1",
оснащенная экстракционной печью с концентратором тока. Установки дополняются загрузочными
устройствами из прозрачного кварца: компрессионные манометры анализаторов -
шкалами с ценой деления Трубчатая печь сопротивления для нагрева
образцов 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 по основным аналитическим параметрам
(воспроизводимость, предел обнаружения, вакуум, поправка контрольного опыта,
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,
переплавленного в вакууме. (в ред. Изменения N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от
02.03.1988 N 427) Пруток медный по ГОСТ 1535-71. Платина аффинированная марки Пла-1 по
ГОСТ 12341-81. Окись меди гранулированная по ГОСТ 16539-79. Смазка вакуумная в тюбиках. Кислота азотная по ГОСТ 4461-77. Кислота фтористо-водородная по ГОСТ
10484-78. Эфир этиловый технический по ГОСТ 6265-74
или х.ч. (в ред. Изменения N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от
02.03.1988 N 427) Спирт этиловый ректификованный по ГОСТ
18300-87. (в ред. Изменения N 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от
02.03.1988 N 427) 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 по ГОСТ 4658-73. Масло вакуумное ВМ-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. N 1). 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. Таблица 1 ────────────────────┬───────────────────────────────────────────── Массовые доли │ Масса образца, г, при определении примеси, % ├──────────┬──────────┬─────────┬───────────── │кислорода │ углерода │ азота │ водорода ────────────────────┼──────────┼──────────┼─────────┼───────────── -5 -5 │ │ │ │ 1 х 10 - 2 х 10 │- │3 │- │- -5 -5 │ │ │ │ 2 х 10 - 5 х 10 │- │2 - 3 │2 - 3 │- -5 -4 │ │ │ │ 5 х 10 - 1 х 10 │2,3 │1,5 │1,5 │- -4 -4 │ │ │ │ 1 х 10 - 5 х 10 │1,5 │0,5 - 1,0 │0,5 - 1,0│- -4 -3 │ │ │ │ 1 х 10 - 1 х 10 │1,0 - 0,8 │1,0 - 0,5 │0,5 - 0,4│1,1 - 0,9 -3 -3 │ │ │ │ 1 х 10 - 5 х 10 │1,0 - 0,8 │0,5 - 0,4 │0,4 - 0,3│0,9 - 0,8 -3 -2 │ │ │ │ 5 х 10 - 1 х 10 │0,8 - 0,5 │0,4 - 0,3 │0,3 - 0,2│0,8 - 0,5 -2 -2 │ │ │ │ 1 х 10 - 3 х 10 │0,6 - 0,3 │0,3 - 0,2 │0,3 - 0,2│0,5 - 0,2 -2 -1 │ │ │ │ 3 х 10 - 1 х 10 │0,3 - 0,1 │ │ │0,2 - 0,1 -1 │ │ │ │ Св. 1 х 10 │0,1 - 0,05│ │ │0,1 - 0,005 Порошок или фольгу (пробы в виде стружки
не анализируют) толщиной
1 - обойма; 2 - вставка-матрица; 3 - верхний
пуансон; 4 - нижний пуансон Черт. 3 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 ──────────────┬───────────────────────┬─────────────┬───────────── Анализируемый │ Состав травителя │ Температура │ Время материал │ │травления, °С│ травления, │ │ │ мин ──────────────┼───────────────────────┼─────────────┼───────────── Ниобий, │НF:ЕNО = 1:3 │25 │2 кремний │ 3 │ │ Молибден │НF:НNО = 6:1, │25 │1 │ 3 │ │ │промывка в растворе │ │ │хромпика │ │ Рений │ОF:НNО = 6:1, │50 │2 │ 3 │ │ │промывка в растворе │ │ │хромпика │ │ Гафний, │ОF:НNО = 1:5 │25 │1 цирконий │ 3 │ │ Ванадий │НNО :Н О = 1:1 │25 │2 │ 3 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 бюксах во избежание загрязнения
поверхности. Материал ванны (медь, никель, платину)
нарезают на кусочки массой 1,5 - 2 г, промывают в спирте и сушат на воздухе. В
качестве пассиватора возгонов применяют олово, переплавленное в графитовом
тигле при давлении 0,133 Па ( Капсулы (черт. 4) вытачивают из никеля
вакуумной плавки с массовой долей кислорода <
Черт. 4 После загрузки образца в капсулу края
последней зажимают пассатижами или в тисках, зажимная поверхность которых
предварительно обезжиривается. 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. N 1). 4. ПРОВЕДЕНИЕ
АНАЛИЗА 4.1. Определение кислорода методом
восстановительного 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. Содержащийся 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 Анализ проводят на установке
"Гиредмет С-1403М1" (см. черт. 2). Экстракционная печь в сборе
приведена на черт. 5. Перед проведением анализа дегазируют тигель при
температуре (2400 +/- 50) °С в течение 30 - 60 мин. Конец дегазации
характеризуется величиной поправки контрольного опыта
1 - кварцевая водоохлаждаемая колба; 2 -
кварцевая воронка; 3 - первый графитовый экран; 4 - графитовый
микротигель; 5 - второй графитовый экран; 6 - графитовый
держатель Черт. 5 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 аналитической системы; закрывают клапан 9, опускают
сосуд Дьюара 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 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 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 при определении поправки контрольного опыта. Анализ серии образцов в одном тигле ведут
до тех пор, пока масса расплава в тигле не превысит 10 г. 4.1.1а. Определение кислорода в 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: (2300 +/- 50) °С - для анализа молибдена, (2400 +/- 50) °С - для анализа ниобия. Сбрасывают в тигель кусок чистого по
кислороду молибдена (ниобия), содержащий кислорода не более 0,001%, массой 0,5
- 1 г, проверяют правильность установки рабочей температуры (время расплавления
образца не превышает 15 с). 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 печи
переводят кран установки (черт. 1) в исходное положение, а именно: кран 7 в
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 кран
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 После эвакуации газа из анализатора
установка готова к отбору 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 9 г. 4.1.1б. Комплексное определение кислорода
в ниобии и гафнии (при массовой доле кислорода в ниобии более 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 при 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 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. 4.1.1в. Комплексное определение кислорода
в ниобии и рении (при массовой доле кислорода более 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 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 при отношении массы ниобия к массе рения не менее 2:1. Перед 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. 4.1.1б.
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 12 г. 4.1.1г. Определение кислорода в ниобии,
молибдене и сплавах ниобий-молибден плавлением без ванны с предварительной
очисткой поверхности образцов (при массовой доле кислорода от Анализ проводят на установке
"Гиредмет С-1403М1", как указано в п. 4.1.1, или на установке
"Гиредмет С-911М1", как указано 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 экстракционную систему вакуумируют и при
достижении давления 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) установки (черт. 1 и 2) в
положение "анализ", поднимают температуру тигля до (2400 +/- 50) °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. 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 (2300 +/- 50) °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. N 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 Анализ ведут на установке "Гиредмет
С-1403М1" (см. черт. 2) или "Гиредмет С-911М1" (см. черт. 1).
Экстракционная печь в сборе приведена на черт. 6. 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
1 - кварцевая водоохлаждаемая колба; 2 -
кварцевая воронка; 3 - графитовый экран; 4 - графитовый тигель Черт. 6 Время экстракции - 5 мин. 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. На установке "Гиредмет С-911М1"
(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 11 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 из анализатора; закрывают кран 16, заменяют сосуд с жидким азотом на сосуд
со спиртом, охлажденным до минус 60 - 70 °С, и по окончании процесса
размораживания двуокиси углерода измеряют давление 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. В одном тигле можно проанализировать 5 -
10 образцов общей массой до 5 г при отношении массы ванны 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 кислорода более 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 температуру
тигля до (1800 +/- 30) °С, повышая ток анода генераторной лампы в течение 4
мин. Через 2 мин повторяют измерение величины поправки контрольного опыта. 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 0,3 - 0,4 г олова. По 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 10 г. (Введен дополнительно, Изм. N 1). 4.1.3. Определение кислорода в ниобии,
ванадии, тантале, молибдене и бинарных сплавах этих элементов, за исключением
сплавов с титаном, цирконием, хромом, алюминием и германием, плавлением в
платиновой ванне (при массовой доле кислорода 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 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 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 отрезки
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 4.1.5. Определение кислорода в цирконии,
гафнии и их бинарных сплавах, а также в сплавах ванадий-цирконий,
ванадий-алюминий, ванадий-хром, ниобий-алюминий, ниобий-титан, ниобий-германий
плавлением в никелевой ванне и никелевых капсулах с применением олова (при
массовой доле кислорода 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 ванадий-хром и ниобий-германий - (1700 +/- 50) °С и дегазируют
расплав 10 - 15 мин. Конец дегазации характеризуется величиной поправки
контрольного опыта 4.1.6. Определение содержания кислорода в
иттрии, редкоземельных металлах и их бинарных сплавах плавлением в
медно-никелевой ванне (при массовой доле кислорода 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.
1 - кварцевая водоохлаждаемая колба; 2 - первый
графитовый экран; 3 - графитовый тигель; 4 - второй
графитовый экран; 5 - графитовая крышка; 6 - молибденовая проволока диаметром 0,8 - 1 мм; 7 - кварцевая воронка Черт. 7 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.
Черт. 8
Черт. 9
Черт. 10
Черт. 11
Черт. 12 Допускается использовать установку
"Гиредмет С-1403М1" (см. черт. 2), в которой вакуумный шлюз заменен
стеклянным или кварцевым загрузочным устройством, аналогичным загрузочному
устройству установки "Гиредмет С-911М1". Перед анализом образцы загружают в никелевые
капсулы, отличающиеся от изображенных на черт. 4 тем, 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 < 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 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 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.
1 - кварцевая водоохлаждаемая колба; 2 -
кварцевая вставка; 3 - графитовый держатель; 4 - первый графитовый
экран; 5 - графитовый тигель; 6 - графитовые
отражатели-лепестки; 7 - второй графитовый экран; 8 - графитовая
крышка; 9 - молибденовая проволока диаметром 0,8 - 1 мм; 10 - кварцевая воронка; 11 - графитовые штифты;
12 - первая графитовая втулка; 13 - вторая графитовая втулка Черт. 13 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 отражатель-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.
Черт. 14
Черт. 15
Черт. 16
Черт. 17
Черт. 18
Черт. 19
Черт. 20
Черт. 21
Черт. 22
Черт. 23
Черт. 24 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 (2100 +/- 50) °С в
течение 2 - 3 ч. Конец дегазации характеризуется величиной поправки
контрольного опыта 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-самарий методом плавления в ванне из фторида редкоземельного металла
(при массовой доле кислорода 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 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.
1 - кварцевая водоохлаждаемая колба; 2 -
кварцевая вставка (см. черт. 13); 3 - графитовый держатель; 4 -
графитовый экран; 5 - графитовый тигель; 6 - графитовая
крышка; 7 - молибденовая проволока диаметром 0,8 - 1 мм Черт. 25 Графитовые детали к экстракционной печи:
графитовый держатель - черт. 26, графитовый экран - черт. 27, графитовый тигель
- черт. 28, графитовая крышка - черт. 29.
Черт. 26
Черт. 27
Черт. 28
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 4.2. Определение кислорода методом
высокотемпературного вакуум-нагрева Метод высокотемпературного вакуум-нагрева
для определения кислорода заключается в следующем. Образец сбрасывают в
графитовый 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
углерода выделяется в газовую фазу и количественно определяется в
газоанализаторе. 4.2.1. Определение кислорода в ниобии,
тантале, молибдене, вольфраме, рении и в сплавах ниобий-вольфрам,
ниобий-молибден, тантал-вольфрам, молибден-рений, вольфрам-рений без
расплавления образца (при массовой доле кислорода Анализируют компактные образцы толщиной
не более 1 мм, а также образцы в виде порошка и фольги, спрессованные, как
указано в разд. 3. Анализ проводят на установке "Гиредмет С-1403М1"
(см. черт. 2) или на установке "Гиредмет С-911М1" (см. черт. 1).
Вместо ступенчатого графитового тигля (см. черт. 6) применяют тонкостенный
тигель (толщина дна и 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 После сбрасывания образца в тигель
проводят высокотемпературную экстракцию в течение 10 мин. Для внесения в
результат анализа поправки контрольный опыт проводят перед анализом каждого
образца (как указано в пп. 4.1.1 и 4.1.2). Анализ ведут в том же порядке, что и
при определении поправки контрольного опыта, до тех пор, пока общая масса
анализируемого материала не превысит 10 г. 4.3. Определение углерода 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, редкоземельных металлах и бинарных сплавах методом окислительного
плавления в вакууме (при массовой доле углерода от 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.
1 - кварцевая водоохлаждаемая 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, высота 45 мм); 5 - внутренний
корундовый тигель (нижний диаметр 17 мм, верхний диаметр 21
мм, высота 125 мм); 6 - засыпка между наружным и
внутренним тиглем из корундового порошка; 7 - кварцевая
подставка 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 на 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. При подготовке установки к анализу в
ловушку перекачивающего диффузионного насоса (см. черт. 1) заливают 150 - 200
см3 этилового спирта и при помощи жидкого азота или сухого льда доводят его
температуру до минус 50 - 70 °С. Прогрев материала ванны начинают при
давлении в экстракционной печи не более 0,67 Па ( Таблица 2 ─────────────────┬────────────┬────────┬──────────────┬─────────── Анализируемый │Температура │Время │Наибольшее до-│Масса ана- материал │экстракции, │экстрак-│пустимое отно-│лизируемого │ °С │ции, │шение массы │материала │ │ мин │ванны к массе │в одном │ │ │анализируемого│тигле,г │ │ │материала │ ─────────────────┼────────────┼────────┼──────────────┼─────────── Галлий, индий │1500 +/- 50 │5 │5:1 │10 и их сплавы │ │ │ │ Тантал, ниобий,│1700 +/- 50 │7 │5:1 │10 молибден, рений │ │ │ │ и их сплавы │ │ │ │ Ванадий и его │1700 +/- 50 │5 │7:1 │7 сплавы │ │ │ │ Цирконий, ит- │1650 +/- 50 │3 │10:1 │5 трий, редкозе- │ │ │ │ мельные металлы │ │ │ │ и их сплавы │ │ │ │ Гафний │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 окончании 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 измеряют ее давление с
помощью автоматического 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 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 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
11 - 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 окиси 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 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 (500 +/- 50) °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 давления (3 -
5) х При нагреве образца в атмосфере кислорода
происходит удаление поверхностно-сорбированных углерода и азота. В результате
окисления поверхности значительно уменьшается вероятность вторичной сорбции
углеродосодержащих 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. N 1). 4.4. Определение азота Метод вакуум-плавления в безуглеродистой
никелевой ванне для определения азота заключается в следующем. Образец
сбрасывают в расплав никеля, находящийся в корундовом тигле вакуумной
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 Анализ ведут на установке "Гиредмет
С-911М1" (см. черт. 1) или на установке "Гиредмет 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 при 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 диаметром
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 ( 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; вентиль 15 открыт; к отростку
окислительной печи 10 поднят сосуд Дьюара с жидким азотом); 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. 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 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 вентиль окислительной печи 11 открыты, кран 10
закрыт, к отростку окислительной печи поднят сосуд Дьюара с жидким азотом);
переводят кран 7 в положение "перекачка", 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 на установке
"Гиредмет С-1403М1" и "Гиредмет 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. Таблица 3 ───────────────────┬───────────┬────────┬──────────────┬────────── Анализируемый │Температура│Время │Наибольшее до-│Масса материал │экстракции,│экстрак-│пустимое отно-│анализи- │ °С │ции, │шение массы │руемого │ │ мин │ванны к массе │материала │ │ │анализируемого│в одном │ │ │материала │тигле, г ───────────────────┼───────────┼────────┼──────────────┼────────── Ниобий, тантал, │1800 +/- 50│10 │10:1 │3 ванадий и их сплавы│ │ │ │ с хромом, вольфра- │ │ │ │ мом и между собой │ │ │ │ Молибден, воль- │1800 +/- 50│10 │7:1 │4 фрам, рений и их │ │ │ │ сплавы │ │ │ │ Цирконий и гафний│1800 +/- 50│10 │25:1 │1 и их сплавы │ │ │ │ Редкоземельные │1700 +/- 50│5 │7:1 │5 металлы, иттрий и │ │ │ │ их сплавы │ │ │ │ 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 Анализ проводят на установке
"Гиредмет С-911М1" или "Гиредмет С-1403М1", как указано в
п. 4.4.1. После измерения давления азота в
анализаторе азот откачивают и доводят температуру ловушки 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 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. N 1). 4.5. Определение водорода Метод вакуум-нагрева для определения
водорода заключается в следующем. Образец сбрасывают в графитовый тигель вакуумной
печи, где при температуре 4.5.1. Определение водорода в ниобии,
тантале, ванадии, молибдене, вольфраме, рении, цирконии, гафнии, редкоземельных
металлах и их сплавах, имеющих температуру плавления 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 Время экстракции - 10 мин. Определение
поправки контрольного опыта проводят, как указано в пп. 4.1.1 и 4.1.2.
Отличительная особенность состоит в том, 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 (
где
5.2. Абсолютные допускаемые расхождения
между результатами двух параллельных определении при вероятности Р = 0,95 не
должны превышать значений, указанных в табл. 4. Для промежуточных значений
массовых долей примеси допускаемые расхождения определяют линейной
интерполяцией. Таблица 4 ───────────────────┬────────────────────┬───────────────────────── Определяемая │ Определяемые │ Абсолютные допускаемые примесь │ массовые доли, % │ расхождения, % ───────────────────┼────────────────────┼───────────────────────── │ -5 │ -5 Кислород │5 х 10 │5 х 10 │ -4 │ -4 │1 х 10 │1 х 10 │ -4 │ -4 │2 х 10 │1,5 х 10 │ -4 │ -4 │5 х 10 │4 х 10 │ -3 │ -4 │1 х 10 │5 х 10 │ -3 │ -4 │2 х 10 │7 х 10 │ -3 │ -3 │5 х 10 │2 х 10 │ -2 │ -3 │1 х 10 │4 х 10 │ -2 │ -3 │2 х 10 │7 х 10 │ -1 │ -2 │2 х 10 │6 х 10 ───────────────────┼────────────────────┼───────────────────────── │ -5 │ -5 Углерод или азот │1 х 10 │1 х 10 │ -5 │ -5 │2 х 10 │2 х 10 │ -4 │ -5 │5 х 10 │4 х 10 │ -4 │ -5 │1 х 10 │6 х 10 │ -4 │ -4 │5 х 10 │2 х 10 │ -3 │ -4 │1 х 10 │3 х 10 │ -2 │ -3 │1 х 10 │2,5 х 10 │ -2 │ -3 │3 х 10 │7 х 10 ───────────────────┼────────────────────┼───────────────────────── │ -4 │ -4 Водород │2 х 10 │1,2 х 10 │ -4 │ -4 │5 х 10 │2,4 х 10 │ -3 │ -4 │1 х 10 │4 х 10 │ -3 │ -3 │5 х 10 │1,5 х 10 │ -2 │ -3 │1 х 10 │3 х 10 (Измененная редакция, Изм. N 1). 5.3. Краткие характеристики способа
определения примесей приведены в табл. 5. Таблица 5 ─────────────┬────────────────────────────────────┬─────────────── Определяемая │ Способ определения примеси │Нижняя граница примесь │ │определяемых │ │ массовых │ │ долей, % ─────────────┼────────────────────────────────────┼─────────────── │ │ -5 Кислород │Плавление без ванны (ниобий, молиб- │5 х 10 │ден, их сплавы) │ │ │ -3 │Плавление в никелевой ванне │1 х 10 │ │ -4 │Плавление в платиновой ванне │5 х 10 │ │ -3 │Плавление в никелевой ванне и │2 х 10 │никелевых капсулах │ │ │ -3 │Высокотемпературный вакуум-нагрев │2 х 10 │без расплавления образца │ │ │ -3 │Плавление без ванны (фториды РЗМ) │1 х 10 │ │ -3 │Плавление в ванне из фторида РЗМ │2 х 10 │ │ -4 │Плавление без ванны (индий, │5 х 10 │галлий, их сплавы) │ │ │ -2 │Плавление в никелевой ванне и нике- │1 х 10 │левых капсулах с применением олова │ │ │ -2 │Плавление в медно-никелевой ванне │1 х 10 ─────────────┼────────────────────────────────────┼─────────────── │ │ -5 Углерод │Окислительное плавление в вакууме │1 х 10 ─────────────┼────────────────────────────────────┼─────────────── │ │ -5 Азот │Вакуумная экстракция в │2 х 10 │безуглеродистом расплаве никеля │ ─────────────┼────────────────────────────────────┼─────────────── │ │ -4 Водород │Вакуум-нагрев │2 х 10 (Введен дополнительно, Изм. N 1). |
