GOST 13938.13-77

GOST 13938.13−93 Miedź. Metody oznaczania tlenu

GOST 13938.13−93

Grupa В59

MIĘDZYPAŃSTWOWY STANDARD

MIEDŹ

Metody oznaczania tlenu

Copper. Methods of determination of oxygen

ОКСТУ 1709

Data wprowadzenia 1995−01−01

Przedmowa

1 ZAPROJEKTOWANY Przez Rosji

WPISANY sekretariat Technicznego Międzypaństwowej Rady ds. standaryzacji, metrologii i certyfikacji

2 PRZYJĘTY Międzypaństwowych Rady w sprawie normalizacji, metrologii i certyfikacji 21 października 1993 r.

Za przyjęciem głosowało:

3 Uchwały Komitetu Federacji Rosyjskiej ds. standaryzacji, metrologii i certyfikacji od 02.06.94 N 160 międzypaństwowy standard GOST 13938.13−93 wprowadzony w życie bezpośrednio jako normy państwowej Federacji Rosyjskiej z 01.01.95.

4 ZAMIAN GOST 13938.13−77

DANE INFORMACYJNE

ODNOŚNE REGULACJE-DOKUMENTY TECHNICZNE

Niniejszy standard określa sposób oznaczania zawartości tlenu w miedzi metodami regenerujący topnienia (w elektrolityczne, formowane lub zdeformowanym, przy masowym udziale tlenu od 0,0003 do 0,5%) i металлографическим (odlew lub zdeformowanym, przy masowym udziale tlenu od 0,01 do 0,15%).

1. WYMAGANIA OGÓLNE

1.1. Ogólne wymagania dotyczące metod analizy — według GOST 25086 z dodatkami.

1.1.1. Definicja masy analizowanych próbek powinno odbywać się na wadze, zapewniających dokładność pomiaru nie więcej niż 0,0005 r.

1.1.2. Dokładność wyników analizy kontrolowany analizą standardowych próbek składu miedzi GOST 8.315*. Przy wykluczonego systematycznej błędzie jest dozwolone przeprowadzić kontrolę dokładności wyników analizy w sposób zmienności zawieszenia.
________________
* Na terenie Federacji Rosyjskiej działa GOST 8.315−97. Tu i dalej. — Uwaga producenta bazy danych.

1.1.3. Kontrola dokładności wyników analizy należy przeprowadzić nie rzadziej niż 1 raz w miesiącu, a także w przypadku wymiany odczynników i materiałów.

2. METODA REGENERUJĄCY TOPNIENIA

Metoda opiera się na pomiarze ilości tlenku węgla, powstającego przy współpracy węgla tygla z tlenem stopionego próbki.

Metoda regenerujący topnienia ma dwie opcje: rehabilitacji topienie w próżni (metoda ekstrakcji próżniowej) i rehabilitacji topienie w prądzie neutralnego gazu — gazie nośnym.

2.1. Normy dokładności pomiarów

2.1.1. Jako norm dokładności pomiarów z łatwowiernej prawdopodobieństwem 0,95 używają:

norma konwergencji  — dopuszczalna maksymalna różnica wyników dwóch równoległych definicji;

norma powtarzalność  — dopuszczalna maksymalna różnica wyników podstawowego i ponownego badania.

2.1.2. Równania do obliczania dopuszczalnych różnic przedstawiono w tabeli.1, gdzie  — średnia arytmetyczna dwóch równoległych definicji, a  — średnia arytmetyczna dwóch wyników analizy tej samej próbki.

Tabela 1

2.1.3. Przepisy dokładnie związane z odpowiednimi wskaźnikami zbieżności i powtarzalność relacji

(1)

, (2)

gdzie jest względna średnia квадратическое odchylenie zbieżności wyników definicji;

 — względna średnia квадратическое odchylenie standardowe powtarzalności wyników analizy.

2.1.4. Dokładność wyników analizy przy wykluczonego systematycznej błędzie obliczamy według wzoru

. (3)

2.1.5. Wartość liczbowa wyniku analizy powinno kończyć się znacznej cyfra w pozycji, z której rozpoczyna się wartość błędu.

2.2. Aparatura, materiały i odczynniki

2.2.1. Urządzeń i instalacji, oparte na metodzie regenerujący topnienia w próżni:

Z-911М1, Z-1403М1 konstrukcji Гиредмет i podobne.

Express-analizatory tlenu, oparte na metodzie regenerujący topnienia prądu neutralnego gazu-nośnika: AK-7516 projekty organizacji POZARZĄDOWYCH Черметавтоматика; RO-16; RO-116; RO-316 firmy LEKO, USA i podobne.

Instrument jest przedmiotem oceny metrologicznej zgodnie z GOST 8.326*.
______________
* Na terenie Federacji Rosyjskiej działają PR 50.2.009−94**.
** OL 50.2.009−94 uznane za tracą moc na podstawie rozkazu ministerstwa handlu Rosji od 30.11.2009 N 1081. — Uwaga producenta bazy danych.

2.2.2. W celu przygotowania próbek do analizy i przeprowadzenia analizy wykorzystano następujące materiały i odczynniki:

kwas azotowy, zgodnie z GOST 4461;

kwas octowy według GOST 61;

kwas ортофосфорная według GOST 6552;

alkohol etylowy ректификованный techniczny zgodnie z GOST 18300;

woda destylowana według GOST 6709;

pręty niklu według GOST 13083;

standardowe próbki składu miedzi GOST 8.315;

pilniki do GOST 1465;

imadło ręczne według GOST 4045;

termometr laboratoryjny według GOST 13646;

stoper według GOST 8.286 lub GOST 8.423;

pęseta według GOST 21241;

wagi laboratoryjne zgodnie z GOST 24104*.
______________
* Na terenie Federacji Rosyjskiej działa GOST 24104−2001. — Uwaga producenta bazy danych.

Uwagi:

1. W wykazie nie są zawarte odczynniki i materiały stosowane podczas eksploatacji określonych typów urządzeń, określone w odpowiednich instrukcjach.

2. Dopuszcza się zastosowanie innej aparatury, odczynników i materiałów, zapewniających dokładność pomiaru poniżej określonych w niniejszym standardzie.

2.3. Przygotowanie do analizy

2.3.1 Przygotowanie próbek

2.3.1.1. Pobieranie próbek przeprowadza się zgodnie z przepisami dokumentacji technicznej dla danego produktu. Próbki do analizy mogą być w postaci niewielkich kawałków, drutu, taśmy, folii i wiórów (w proszku). Kompaktowe próbki nie powinny mieć pęknięć, zadziorów, muszli.

2.3.1.2. Masa próbki w zależności od masowego udziału tlenu przedstawiono w tabeli.2.

Tabela 2

Uwaga. Dla modeli analizatorów tlenu w prądzie gazu-nośnika z małej pojemności tygla dopuszcza się obniżenie górnego limitu masy próbki w 2−3 razy.

2.3.1.3. Kompaktowe próbki zaciska się w imadle i oczyścić z pilnikiem płytkie wycięcie, usunąć zadziory, odtłuścić alkoholem i suszone na czystej powierzchni.

2.3.1.4. Próbki z masowym udziałem tlenu mniej niż 0,003%, a także próbki skomplikowanej konfiguracji, dla których utrudniona obróbka powierzchni, lub grubości (średnicy) mniej niż 3 mm, niezależnie od masowego udziału w nich tlenu, dodatkowo poddane wyryte w свежеприготовленном roztworze травителя, składającej się z 62,5 części objętościowych kwasu octowego, 27,5 części objętościowych ортофосфорной kwasy i 10,0 części objętościowych kwasu azotowego. Warunki trawienia: świeżo przygotowany roztwór podgrzać do 60 °C, zanurzone w niego próbki i polują w ciągu 60 ° c. Następnie próbki przemyto wodą destylowaną i w alkoholu. Wolno skręcać próbki jednej partii metalu jednocześnie w jednym zakresie травителя. Po trawieniu próbki musi mieć jasną błyszczącą powierzchnię bez smug.

2.3.1.5. Przygotowane do analizy próbki przechowywane na powietrzu nie więcej niż 2 h.

2.3.2. Dla arbitrażowego analizy, a także określenia masowego udziału tlenu w miedzi, która zawiera zanieczyszczeń z wysokim powinowactwie do tlenu metodą regenerujący topnienia w próżni, musi być niklowej wanna, czyli wstępnie дегазированный stopu niklu.

2.3.2.1. Do przygotowania materiału wanny nikiel pokroić na kawałki o masie 1,5−2 g; przemyto alkoholem i suszy.

2.3.3. Przygotowanie aparatury

2.3.3.1. Sprzęt jest przygotowany do pracy produkcyjnych zgodnie z instrukcjami.

2.3.3.2. Никелевую kąpiel przygotowują po zakończeniu odgazowania tygla. W temperaturze 1700 °C w tygiel pobierają 3,5−4,0 g niklu i po 5−7 minut odgazowania stopić zmniejszyć temperaturę do 1650 °C.

2.3.3.3. Wskaźnik gotowości sprzętu do analizy tlenu w miedzi w przedziale masowych akcji, регламентированном niniejszym standardem, służy jako średnia wartość przyjętą zmiany kontrolnej doświadczenia i jej zbieżność.

Uwaga. Minimalna określona ilość tlenu w µg (absolutny limit wykrywania) w zależności od średniej wielkości zmiany kontrolnej doświadczeń oceniają według wzoru

. (4)

2.3.3.4. Do aparatury metody regenerujący topnienia w próżni średnia wartość korekty kontroli doświadczenia, zmierzonej za 3 min ekstrakcji, w przeliczeniu na tlen nie powinna przekraczać: 1,5 g w temperaturze 1350 °C; 3,0 g w temperaturze 1650 °C; maksymalna różnica między konsekwentnie zmierzonymi późniejszymi zmianami nie powinna przekraczać 1,0 g tlenu.

2.3.3.5. Przygotowanie do analizy aparatury metody regenerujący topnienia w prądzie gazu-nośnika zawiera:

wykonanie co najmniej dwóch kontrolnych doświadczeń z różnymi tyglami i obliczenie średniego średnia arytmetyczna wartości otrzymanych przy tym zmian kontrolnej doświadczenia i maksymalnej różnicy między nimi. Urządzenie jest gotowe do analizy, jeśli te wskaźniki nie przekraczają odpowiednio 3 i 2 g tlenu;

wykonanie kalibracji (kontrola wcześniej przeprowadzonej kalibracji) celi pomiarowej analizatora w калибровочному gazu za pomocą urządzenia pomiarowego lub według standardowych wzorców składu z qualified masowego udziałem tlenu w nich tego samego rzędu, co i w podlegających analizie miedzi.

2.4. Przeprowadzenie analizy

2.4.1. Próbki przez bramę wprowadzać w piec przestrzeń, a następnie w tygiel, w którym dzieje się jego topnienie i interakcji tlenu stopić się z węglem. Экстрагированный gaz transportowany w pomiarową część instalacji. W zależności od typu używanej aparatury transport odbywa się za pomocą pompy próżniowej lub przepływu gazu-nośnika.

Uwaga. Przy ustalaniu masowego udziału tlenu w próbkach zawierających więcej niż 0,002% na analizatorach metody regenerujący topnienia w prądzie gazu-nośnika dopuszcza się pobieranie próbek bezpośrednio w tygiel po jego odgazowania z pominięciem bramy.

2.4.2. W analizatorach, opartych na metodzie regenerujący topnienia w próżni, analiza bez kąpiel odbywa się w temperaturze 1300−1350 °C. Podczas pracy z niklu, wanna temperatura ekstrakcji 1600−1650 °C. udział Masowy niklu w расплаве w miarę rozcieńczania go miedzi nie powinna spaść poniżej 50%; należy prowadzić ewidencję napływających do wytopu masy miedzi i okresowo uzupełniać kawałkami niklu. Czas trwania ekstrakcji w obu temperatur wynosi 3−5 min w zależności od masowego udziału tlenu w miedzi.

2.4.3. W analizatorach, opartych na metodzie regenerujący topnienia w prądzie gazu na paliwo, zużycie gazu-nośnika, tryb analizy (temperatura i czas trwania odgazowania i ekstrakcji tlenu) zależy od typu urządzenia i zaleceniami producenta i masowym udziałem tlenu w próbkach i wynosi 20−30 s. Wysoka szybkość ekstrakcji zapewnia szybkie ich podgrzewania tygla-kapsułki do 2500−2600 °C.

Kompletność ekstrakcji kontrolują ponownym określeniem tlenu w проанализированном próbce. Wynik ponownego określenia nie powinien przekraczać dopuszczalną wartość korekty kontroli doświadczenia. Kontrolny doświadczenie wykonują przez 5−6 definicji.

2.5. Przetwarzanie wyników

2.5.1. Przy użyciu aparatury wyposażonej rodziny lub urządzeń elektronicznych, wyniki definicji są wydawane automatycznie. Na innych przyrządach są one obliczane według metody producenta.

2.5.2. Za wynik analizy przyjmuje się średnią arytmetyczną wyników dwóch równoległych definicji , jeśli wartość bezwzględna różnicy między nimi nie przekracza dopuszczalnych wartości , obliczanych według tabeli.1.

2.5.3. Wartość bezwzględna różnicy wyników analizy tej samej próbki nie powinna przekraczać dopuszczalnej rozbieżności , obliczeniowego w tabeli.1.

2.5.4. Kontrola dokładności wyników analizy przeprowadza się zgodnie z p. 1.1.2.

Wynik analizy standardowego próbki odpowiada wymaganiach dokładności pomiarów, jeśli różnica między qualified w nim masowego udziałem tlenu i odtworzenie określonej jako średnią arytmetyczną wyników dwóch równoległych oznaczeń z normatywnego сходимостью, nie przekracza 0,71 wartości normatywnej powtarzalności. Przepisy są obliczane w tabeli.1.

Kontrola dokładności wyników analizy w sposób zmienności zawieszenia prowadzą jednocześnie z analizą partii miedzi. W tym celu wybierają jedną z prób w charakterze kontrolnym i wykonują dwa dodatkowe oznaczania zawartości tlenu w próbkach kontrolnych próbki, których masa różni się od ustalonej w tabeli.2 nie mniej niż 2 razy.

Wynik analizy kontrolnej próby odpowiada wymaganiach dokładności, jeśli różnica dwóch wyników analizy i próby kontrolnej, pochodzących z różnych навесок, nie przekracza kwoty , obliczonej według wzoru

, (5)

gdzie  — współczynnik zbieżności.

3. МЕТАЛЛОГРАФИЧЕСКИЙ METODA (dla przedziału od 0,01 do 0,15%)

Metoda opiera się na porównaniu pod mikroskopem szlifów, wykonanych z próbek formowanych lub zdeformowanym miedzi, z benchmarku микрофотографиями.

3.1. Pobieranie próbek

3.1.1. Dla металлографического analizy od wlewki wybierają dwie próbki o wymiarach nie mniej niż 10х10х20 mm, wyciętych w kierunku wzdłużnym i poprzecznym.

Robocza powierzchnia szlifowania musi być co najmniej 10x10 mm i usunięty z formy deski i od wlewu części wlewki nie mniej niż 20 mm.

3.1.2. Podczas analizy zdeformowanym miedzi i wyrobów dozwolone mniejsza robocza powierzchnia szlifu, ale nie mniej niż 20 mm.

Uwaga. Oznaczanie masowego udziału tlenu w produktach o grubości minimum 2 mm nie jest możliwe.

3.2. Przygotowanie szlifów

Powierzchnię roboczą szlifów, przetwarzają mechanicznie, szlifowane i polerowane do uzyskania lustrzanej powierzchni oczyścić i odtłuścić spirytusem. Powierzchnia robocza szlifu nie powinna mieć gruzu i znanych рисок przy powiększeniu 200.

3.3. Przeprowadzenie analizy

Każdy szlif zbadać pod mikroskopem przy powiększeniu 200w rozproszonym świetle w kierunku wzdłużnym i poprzecznym. Na шлифе dowolnie wybierają co najmniej 5 pól, z których każdy określają ułamek masowy tlenu przez porównanie z benchmarku zdjęć (cholera.1−12). Identyfikację zanieczyszczeń tlenku miedzi odbywa się w światło spolaryzowane światło, w którym nabierają one rubinowy-czerwony kolor. Ułamek masowy tlenu, odpowiednią do danego шлифу, określa się jako średnią arytmetyczną masowych akcji dla wybranych pól widzenia. To samo wykonać z drugim szlifem.

3.4. Przetwarzanie wyników

Za wynik analizy przyjmuje się średnią arytmetyczną wyników uzyskanych podczas oglądania dwóch szlifów, jeśli różnica między nimi nie przekracza normatywnego dopuszczalnej wartości , obliczonej przy zaufania prawdopodobieństwa 0,95 według wzoru

. (6)

Jeśli różnice przekraczają dopuszczalne wartości, przeprowadza się ponowne przeprowadzenie analizy na nowo wybranych próbkach.

Cholera.1. Standard N 1. Materiał — zdeformowany miedź, udział masowy tlenu — 0,01%, oświetlenie — światło rozproszone

Standard N 1

Cholera.1. Materiał — zdeformowany miedź, udział masowy tlenu — 0,01%, oświetlenie — światło rozproszone

Cholera.2. Standard N 2. Materiał — zdeformowany miedź, udział masowy tlenu — 0,03%, oświetlenie — światło rozproszone

Standard N 2

Cholera.2. Materiał — zdeformowany miedź, udział masowy tlenu — 0,03%, oświetlenie — światło rozproszone

Cholera.3. Standard N 3. Materiał — zdeformowany miedź, udział masowy tlenu — 0,06%, oświetlenie — światło rozproszone

Standard N 3

Cholera.3. Materiał — zdeformowany miedź, udział masowy tlenu — 0,06%, oświetlenie — światło rozproszone

Cholera.4. Standard N 4. Materiał — zdeformowany miedź, udział masowy tlenu — 0,09%, oświetlenie — światło rozproszone

Standard N 4

Cholera.4. Materiał — zdeformowany miedź, udział masowy tlenu — 0,09%, oświetlenie — światło rozproszone

Cholera.5. Standard N 5. Materiał — zdeformowany miedź, udział masowy tlenu — 0,12%, oświetlenie — światło rozproszone

Standard N 5

Cholera.5. Materiał — zdeformowany miedź, udział masowy tlenu — 0,12%, oświetlenie — światło rozproszone

Cholera.6. Standard N 6. Materiał — żeliwo miedź, udział masowy tlenu — 0,01%, oświetlenie — światło rozproszone

Standard N 6

Cholera.6. Materiał — żeliwo miedź, udział masowy tlenu — 0,01%, oświetlenie — światło rozproszone

Cholera.7. Standard N 7. Materiał — żeliwo miedź, udział masowy tlenu — 0,015%, oświetlenie — światło rozproszone

Standard N 7

Cholera.7. Materiał — żeliwo miedź, udział masowy tlenu — 0,015%, oświetlenie — światło rozproszone

Cholera.8. Standard N 8. Materiał — żeliwo miedź, udział masowy tlenu — 0,022%, oświetlenie — światło rozproszone

Standard N 8

Cholera.8. Materiał — żeliwo miedź, udział masowy tlenu — 0,022%, oświetlenie — światło rozproszone

Cholera.9. Standard N 9. Materiał — żeliwo miedź, udział masowy tlenu — 0,035%, oświetlenie — światło rozproszone

Standard N 9

Cholera.9. Materiał — żeliwo miedź, udział masowy tlenu — 0,035%, oświetlenie — światło rozproszone

Cholera.10. Standard N 10. Materiał — żeliwo miedź, udział masowy tlenu — 0,06%, oświetlenie — światło rozproszone

Standard N 10

Cholera.10. Materiał — żeliwo miedź, udział masowy tlenu — 0,06%, oświetlenie — światło rozproszone

Cholera.11. Standard N 11. Materiał — żeliwo miedź, udział masowy tlenu — 0,09%, oświetlenie — światło rozproszone

Standard N 11

Cholera.11. Materiał — żeliwo miedź, udział masowy tlenu — 0,09%, oświetlenie — światło rozproszone

Cholera.12. Standard N 12. Materiał — żeliwo miedź, udział masowy tlenu — 0,15%, oświetlenie — światło rozproszone

Standard N 12

Cholera.12. Materiał — żeliwo miedź, udział masowy tlenu — 0,15%, oświetlenie — światło rozproszone