ГОСТ Р 51056-97
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
СТАЛИ ЛЕГИРОВАННЫЕ
И ВЫСОКОЛЕГИРОВАННЫЕ
АТОМНО-ЭМИССИОННЫЙ СПЕКТРАЛЬНЫЙ
МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВОЛЬФРАМА
И МОЛИБДЕНА
ГОССТАНДАРТ РОССИИ
Москва
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Техническим комитетом ТК 145 «Методы контроля металлопродукции»
2 ПРИНЯТ И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Госстандарта России от 2 июня 1997 г. № 203
3 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
СОДЕРЖАНИЕ
ГОСТ Р 51056-97
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
СТАЛИ ЛЕГИРОВАННЫЕ И ВЫСОКОЛЕГИРОВАННЫЕ
Атомно-эмиссионный спектральный метод определения вольфрама и молибдена
Alloyed and high-alloyed steels.
Atomic emission spectrometry method for determination of tungsten and molybdenum
Дата введения 1998-01-01
Настоящий стандарт устанавливает атомно-эмиссионный (с возбуждением в индуктивно-связанной плазме) метод определения массовой доли молибдена и вольфрама в легированных и высоколегированных сталях в диапазоне 0,01 - 5,0 %.
Метод основан на измерении интенсивности эмиссии атомов вольфрама и молибдена при введении раствора образца в источник возбуждения.
В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 3118-77 Кислота соляная. Технические условия
ГОСТ 4204-75 Кислота серная. Технические условия
ГОСТ 4461-77 Кислота азотная. Технические условия
ГОСТ 6552-80 Кислота ортофосфорная. Технические условия
ГОСТ 6709-72 Вода дистиллированная. Технические условия
ГОСТ 10157-79 Аргон газообразный и жидкий. Технические условия
ГОСТ 12349-83 Стали легированные и высоколегированные. Методы определения вольфрама
ГОСТ 13610-79 Железо карбонильное радиотехническое. Технические условия
ГОСТ 18289-78 Натрий вольфрамовокислый 2-водный. Технические условия
ГОСТ 28473-90 Чугун, сталь, ферросплавы, хром, марганец металлические. Общие требования к методам анализа
Общие требования к методу анализа - по ГОСТ 28473.
Стандартная спектрометрическая установка, состоящая из спектрометра (многоканального или сканирующего последовательного), штатива возбуждения, высокочастотного генератора, измерительной электронной системы и компьютера.
Аргон по ГОСТ 10157.
Кислота соляная по ГОСТ 3118 и раствор 1:9.
Кислота азотная по ГОСТ 4461 и раствор 1:1.
Кислота ортофосфорная по ГОСТ 6552.
Кислота серная по ГОСТ 4204 и раствор 1:1.
Вода дистиллированная по ГОСТ 6709.
Смесь кислот: 300 см3 дистиллированной воды, 150 см3 ортофосфорной кислоты, 150 см3 азотной кислоты и 300 см3 соляной кислоты осторожно перемешать.
Железо карбонильное по ГОСТ 13610.
Молибден металлический марки МЧВП.
Стандартные растворы молибдена:
Раствор № 1. 1 г металлического молибдена растворяют в 20 см3 азотной кислоты (1:1) и 20 см3 серной кислоты (1:1). Раствор выпаривают до паров серной кислоты, добавляют 100 см3 воды и нагревают до растворения солей. После охлаждения раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм3, доводят до метки водой и перемешивают. Стандартный раствор № 1 содержит в 1 см3 1 мг молибдена.
Раствор № 2. 10 см3 стандартного раствора № 1 переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доводят водой до метки и перемешивают. Стандартный раствор № 2 содержит в 1 см3 100 мкг молибдена.
Натрий вольфрамовокислый 2-водный по ГОСТ 18289.
Стандартные растворы вольфрама:
Раствор № 3. 1,7942 г вольфрамовокислого натрия растворяют в мерной колбе вместимостью 1 дм3 в небольшом количестве воды, доводят водой до метки и перемешивают. Стандартный раствор № 3 содержит в 1 см3 1 мг вольфрама. Титр полученного раствора устанавливают гравиметрическим методом по ГОСТ 12349.
Раствор № 4. 10 см3 раствора № 3 переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доводят водой до метки и перемешивают. Стандартный раствор № 4 содержит в 1 см3 100 мкг вольфрама.
Раствор № 5. В мерную колбу вместимостью 100 см3 вносят указанные в таблице 1 объемы стандартных растворов № 1 и 3, раствором соляной кислоты (1:9) доводят до метки и перемешивают. Стандартный раствор № 5 содержит в 1 см3 по 10 мкг вольфрама и молибдена.
Таблица 1 - Состав растворов для проведения контроля стабильности градуировочных характеристик
Диапазоны определения вольфрама и молибдена, % |
Стандартные растворы |
Массовые доли вольфрама и молибдена в ре калибровочных растворах, |
|||
№ |
Объем, см3 |
мкг/см3 |
% |
||
А и стандартный раствор № 5 |
От 0,01 до 1,0 включ. |
1 3 |
1,0 1,0 |
10,0 10,0 |
1,00 1,00 |
Б |
От 0,01 до 1,0 включ. |
2 4 |
0,5 0,5 |
0,5 0,5 |
0,050 0,050 |
В и стандартный раствор № 5 |
От 1,0 до 5,0 включ. |
1 3 |
1,0 1,0 |
10,0 10,0 |
10,0 10,0 |
Г |
От 1,0 до 5,0 включ. |
2 4 |
0,5 0,5 |
0,5 0,5 |
0,50 0,50 |
5.1 Подготовку прибора к проведению измерений проводят в соответствии с инструкцией по его эксплуатации и обслуживанию. Инструментальные параметры прибора и расходы потоков аргона устанавливают в пределах, обеспечивающих максимальную чувствительность определения вольфрама и молибдена.
5.2 Установление градуировочных характеристик проводят по раствору № 5 и раствору соляной кислоты (1:9). Для каждого раствора выполняют не менее пяти измерений интенсивностей вольфрама (по аналитической линии с длиной волны 207,91 или 218,94 нм) и молибдена (по аналитической линии с длиной волны 202,03 или 203,84 нм). По средним значениям интенсивностей вычисляют параметры градуировочных характеристик. При определении градуировочных характеристик массовые доли вольфрама и молибдена выражают в процентах в соответствии со значениями, приведенными в таблице 1. Параметры градуировочных характеристик записывают в память компьютера.
Допускается использование других аналитических линий, если они обеспечивают определение массовых долей вольфрама и молибдена в требуемом диапазоне с точностью, установленной настоящим стандартом.
Допускается использование других методов определения параметров градуировочных характеристик, если это предусмотрено математическим обеспечением спектрометрической установки.
5.3 При анализе сталей с массовыми долями вольфрама и молибдена от 0,01 до 1,0 % навеску пробы массой 0,1000 г помещают в стакан вместимостью 150 см3, добавляют 30 см3 свежеприготовленной смеси кислот, накрывают часовым стеклом и нагревают до полного растворения навески. Раствор охлаждают, обмывают стенки стакана и часовое стекло дистиллированной водой, количественно переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доводят дистиллированной водой до метки и перемешивают. Полученный раствор содержит в 1 см3 1 мг навески образца стали.
При анализе сталей с массовыми долями вольфрама и молибдена в диапазоне от 1,0 до 5,0 % в мерную колбу вместимостью 50 см3 вносят 5 см3 полученного раствора, доводят раствором хлористоводородной кислоты (1:9) до метки и перемешивают. Полученный таким образом раствор содержит 100 мкг навески образца в 1 см3.
Допускают применение других способов растворения навесок сталей, обеспечивающих полное разложение пробы и не требующих внесения изменений в дальнейшие стадии анализа.
5.4 Растворение навески государственного стандартного образца (ГСО), близкого по химическому составу к анализируемым пробам, проводят в соответствии с 5.3.
5.5 Параллельно с растворением образца, выполняя все операции методики и используя те же количества реагентов, проводят контрольный опыт для учета содержания вольфрама и молибдена в реактивах.
5.6 Приготовление растворов, используемых для контроля стабильности градуировочных характеристик
5.6.1 Две навески железа, массой 0,09 г каждая, помещают в два стакана, растворяют по 5.3 и переводят в мерные колбы вместимостью по 100 см3. Туда же вводят указанные в таблице 1 объемы стандартных растворов (№ 1, 3 и 2, 4), доводят водой до метки и перемешивают. Полученные таким образом растворы А и Б (рекалибровочные растворы) используют для контроля стабильности градуировочных характеристик при анализе сталей с массовой долей вольфрама и молибдена в диапазоне от 0,010 до 1,00 %.
5.6.2 В две мерные колбы вместимостью по 100 см3 вносят по 10 см3 раствора контрольного опыта и указанные в таблице 1 объемы стандартных растворов (№ 1, 3 и 2, 4), доводят раствором соляной кислоты (1:9) до метки и перемешивают. Таким образом получают рекалибровочные растворы В и Г, которые используют для контроля стабильности градуировочных характеристик при анализе сталей с массовой долей вольфрама и молибдена в диапазоне от 1,0 до 5,0 %.
Рекалибровочные растворы готовят с каждой партией анализируемых образцов.
Для подготовки всей серии растворов анализируемых образцов, ГСО, контрольного опыта и рекалибровочных растворов используют реактивы из одной партии.
6.1 Контроль стабильности градуировочных характеристик (рекалибровку) проводят перед началом измерений в соответствии с математическим обеспечением прибора. Для контроля стабильности по верхней границе диапазона используют рекалибровочные растворы А и В, а по нижней соответственно рекалибровочные растворы Б и Г при анализе сталей с массовыми долями вольфрама и молибдена, указанными в таблице 1. С этой целью проводят 3 - 5 измерений интенсивностей вольфрама и молибдена по выбранным аналитическим линиям, распыляя в плазму соответствующий рекалибровочный раствор.
Допускают применять другие способы контроля стабильности градуировочных характеристик, предусмотренные математическим обеспечением спектрометрической установки.
6.2 Контроль правильности результатов анализа проводят измерением массовой доли вольфрама и молибдена в растворе ГСО по 5.4.
Распыляя в плазму соответствующий раствор, выполняют три параллельных измерения. Массовая доля, представляющая собой средний результат этих измерений, является одним из параллельных определений аттестованных значений вольфрама и молибдена в ГСО.
Среднее значение двух полученных таким образом параллельных определений массовых долей вольфрама и молибдена не должно отличаться от аттестованного более, чем на допускаемое значение, приведенное в таблице 2. В противном случае рекалибровку повторяют.
Таблица 2 - Нормы точности и нормативы контроля точности определения массовых долей вольфрама и молибдена
В процентах
Массовая доля элемента |
Погрешность результатов анализа D |
Допускаемые расхождения |
||
между результатами двух параллельных определений d2 |
между результатами анализа, выполненными в разных условиях, dk |
между результатами воспроизведенного и аттестованного значений стандартного образца δ |
||
Вольфрам |
||||
От 0,01 до 0,02 включ. |
0,006 |
0,006 |
0,008 |
0,004 |
Св. 0,02 « 0,05 « |
0,008 |
0,008 |
0,010 |
0,005 |
« 0,05 « 0,10 « |
0,013 |
0,014 |
0,018 |
0,009 |
« 0,10 « 0,20 « |
0,020 |
0,020 |
0,025 |
0,013 |
Св. 0,20 до 0,50 включ. |
0,030 |
0,030 |
0,040 |
0,020 |
« 0,50 «1,0 « |
0,050 |
0,050 |
0,060 |
0,030 |
« 1,0 « 2,0 « |
0,060 |
0,060 |
0,080 |
0,040 |
« 2,0 « 5,0 « |
0,10 |
0,10 |
0,13 |
0,060 |
Молибден |
||||
От 0,01 до 0,02 включ. |
0,004 |
0,004 |
0,005 |
0,0024 |
Св. 0,02 « 0,05 « |
0,006 |
0,006 |
0,007 |
0,004 |
« 0,05 «0,10 « |
0,009 |
0,009 |
0,011 |
0,007 |
« 0,10 « 0,20 « |
0,015 |
0,016 |
0,018 |
0,010 |
« 0,20 « 0,50 « |
0,024 |
0,025 |
0,030 |
0,016 |
« 0,50 «1,0 « |
0,030 |
0,030 |
0,040 |
0,020 |
« 1,0 « 2,0 « |
0,040 |
0,040 |
0,060 |
0,030 |
« 2,0 « 5,0 « |
0,070 |
0,070 |
0,10 |
0,050 |
6.3 Измерение массовых долей вольфрама и молибдена проводят для каждого раствора анализируемых образцов аналогично процедуре, указанной в 6.2. С этой целью распыляют в плазму растворы массовой концентрации 1 мг/см3 при анализе сталей с массовой долей вольфрама и молибдена до 1,00 % и растворы концентрации 100 мкг/см3 при анализе сталей с массовой долей вольфрама и молибдена от 1,00 до 5,0 %.
6.4. После каждого измерения систему промывают распылением раствора соляной кислоты (1:9).
7.1 Массовую долю вольфрама и молибдена в образце X, %, вычисляют по формуле
(1)
где Сх - массовая доля вольфрама и молибдена в растворе анализируемой пробы, %;
т - масса навески стали, содержащаяся в 1 см3 раствора, мг.
За окончательный результат анализа принимают среднее арифметическое двух параллельных определений по двум навескам анализируемого образца.
7.2 Нормы точности и нормативы контроля точности определения массовых долей вольфрама и молибдена приведены в таблице 2.
7.3 Абсолютные допускаемые расхождения результатов параллельных определений при доверительной вероятности 0,95 не должны превышать допускаемые расхождения для соответствующих концентраций, приведенные в таблице 2. При получении результатов с расхождениями более допускаемых анализ следует повторить, используя новые навески анализируемого образца. Если при повторном анализе расхождение результатов параллельных определений вновь превышает допустимое, образец бракуют и заменяют новым.
Ключевые слова: стали легированные и высоколегированные, методы контроля, вольфрам, молибден