ГОСТ 20068.1-79*. Бронзы безоловянные. Метод спектрального анализа по металлическим стандартным образцам с фотографической регистрацией спектров

Государственный комитет СССР по стандартам · № ГОСТ 20068.1-79*Действующий акт

(введен в действие Постановлением Госстандарта СССР от 29.10.1979 № 4102)

(ред. от 24.11.1989)

Введен в действие
Постановлением Госстандарта СССР

от 29 октября 1979 г. № 4102

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

БРОНЗЫ БЕЗОЛОВЯННЫЕ

МЕТОД СПЕКТРАЛЬНОГО АНАЛИЗА ПО МЕТАЛЛИЧЕСКИМ СТАНДАРТНЫМ ОБРАЗЦАМ С ФОТОГРАФИЧЕСКОЙ РЕГИСТРАЦИЕЙ СПЕКТРОВ

Tinless bronze. Method of spectral analysis of metal standard specimens with spectrum photographic record

ГОСТ 20068.1-79*

Группа В59

ОКСТУ 1709

Взамен
ГОСТ 20068.1-74

Срок введения
с 1 июля 1980 года

до 1 июля 1990 года

Проверен в 1984 г. Постановлением Госстандарта от 11.06.1984 № 1896 срок действия продлен до 01.07.90.

Переиздание (февраль 1985 г.) с Изменением № 1, утвержденным в июне 1984 г. (ИУС 9-84).

Настоящий стандарт распространяется на бронзы безоловянные марок БрА5, БрА7, БрАМц9-2, БрАМц10-2, БрАЖ9-4, БрАЖМц10-3-1,5, БрАЖН10-4-4, БрАЖНМц9-4-4-1, БрКМц3-1, БрБ2, БрБНТ1,7, БрБНТ1,9 и БрКН1-3 по ГОСТ 18175-78 и устанавливает метод спектрального анализа по металлическим СО с фотографической регистрацией спектра.

Метод основан на возбуждении спектра дуговым разрядом переменного тока с последующей регистрацией его на фотопластинке с помощью спектрографа. Массовые доли определяемых элементов находят по градуировочному графику с помощью измеренных значений разности оптических плотностей аналитических линий и «внутренних стандартов» в спектрограммах пробы.

Метод позволяет определить в безоловянных бронзах железо, никель, марганец, цинк, олово, свинец, мышьяк, алюминий, сурьму, бериллий и кремний в диапазоне массовых долей, указанных в табл. 1.

Таблица 1

Диапазон определяемых массовых долей элементов
в зависимости от марки сплава
(в ред. Изменения № 2, утв. Постановлением
Госстандарта СССР от 24.11.1989 № 3442)

Марка сплава	Определяемый элемент	Значения массовых долей, %
БрА5; БрА7	Кремний Железо Олово Мышьяк Сурьма Свинец Цинк Никель Марганец	0,06 — 0,15 0,2 — 0,8 0,03 — 0,2 0,003 — 0,02 0,001 — 0,03 0,02 — 0,15 0,2 — 0,8 0,2 — 0,8 0,4 — 0,8
БрАМц9-2; БрАМц10-2	Кремний Олово Железо Мышьяк Сурьма Свинец Цинк Никель	0,08 — 0,5 0,03 — 0,5 0,2 — 1,3 0,004 — 0,15 0,001 — 0,07 0,02 — 0,3 0,3 — 1,6 0,2 — 1,3
БрАЖ9-4	Кремний Олово Мышьяк Сурьма Свинец Цинк Никель Марганец	0,07 — 0,3 0,05 — 0,4 0,005 — 0,06 0,001 — 0,04 0,008 — 0,07 0,25 — 1,6 0,3 — 1,3 0,2 — 1,0
БрАЖН10-4-4; БрАЖНМц9-4-4-1	Кремний Олово Мышьяк Сурьма Свинец Цинк Марганец	0,05 — 0,3 0,04 — 0,4 0,005 — 0,05 0,001 — 0,005 0,01 — 0,15 0,1 — 0,8 0,1 — 0,8
БрАЖМц10-3-1,5	Кремний Олово Сурьма Свинец Цинк Никель	0,07 — 0,25 0,07 — 0,2 0,001 — 0,005 0,01 — 0,05 0,2 — 1,0 0,3 — 1,0
БрКМц3-1	Железо Сурьма Свинец Цинк Никель	0,2 — 0,5 0,001 — 0,005 0,01 — 0,05 0,2 — 0,9 0,1 — 0,5
БрБ2; БрБНТ1,7; БрБНТ1,9	Кремний Алюминий Железо Свинец Никель	0,03 — 0,4 0,03 — 0,4 0,03 — 0,4 0,001 — 0,01 0,1 — 0,8
БрКН1-3	Алюминий Олово Железо Мышьяк Сурьма Свинец Цинк Марганец	0,01 — 0,03 0,05 — 0,2 0,05 — 0,4 0,001 — 0,005 0,001 — 0,005 0,08 — 0,25 0,05 — 0,25 0,05 — 0,5
БрКМц3-1	Олово Кремний	0,1 — 0,5 2,4 — 3,6

(позиция введена Изменением № 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 24.11.1989 № 3442)

БрБ2 БрБНТ1,9	Бериллий Олово Цинк	1,0 — 3,0 0,033 — 0,18 0,041 — 0,23

(позиция введена Изменением № 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 24.11.1989 № 3442)

БрКН1-3	Кремний Никель	0,4 — 1,3 2,4 — 3,4

(позиция введена Изменением № 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 24.11.1989 № 3442)

БрАМц9-2; БрАМц10-2; БрАЖМц10-3-1,5; БрАЖН10-4-4; БрАЖНМц9-4-4-1; БрАЖ9-4	Алюминий	7,5 — 11,5

(позиция введена Изменением № 2, утв. Постановлением Госстандарта СССР от 24.11.1989 № 3442)

Сходимость и воспроизводимость результатов анализа характеризуется величинами допускаемых расхождений, приведенными в табл. 2, при доверительной вероятности Р = 0,95.

Таблица 2

Определяемая примесь	Допускаемые расхождения двух результатов параллельных определений d , % 2	Допускаемые расхождения двух результатов анализа D , % 2
Железо	0,18С	0,23С
Марганец	0,0039 + 0,22С	0,0052 + 0,29С
Кремний	0,0016 + 0,17С	0,0021 + 0,23С
Свинец	0,0001 + 0,17С	0,0002 + 0,23С
Сурьма	0,0001 + 0,17С	0,0002 + 0,23С
Никель	0,25С	0,33С
Цинк	0,0052 + 0,20С	0,0068 + 0,26С
Олово	0,0016 + 0,25С	0,0021 + 0,32С
Мышьяк	0,0001 + 0,20С	0,0001 + 0,26С
Алюминий	0,0013 + 0,17С	0,0017 + 0,23С
Бериллий	0,18С	0,23С

Примечания. 1. При проверке выполнения установленных нормативов допускаемых расхождений двух результатов параллельных определений за C = (C_{1} + C_{2})/2 принимают среднее арифметическое первого ( C_{1} ) и второго ( C_{2} ) результатов параллельных определений данной примеси в одной и той же пробе.

2. При проверке установленных нормативов допускаемых расхождений двух результатов анализа за C = (C_{1} + C_{2})/2 принимают среднее арифметическое двух сопоставляемых результатов анализа.

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1. Общие требования к методу анализа — по ГОСТ 25086-87.

1.2. Систематическая проверка воспроизводимости результатов анализа проб по ГОСТ 18242-72.

2. АППАРАТУРА, РЕАКТИВЫ И РАСТВОРЫ

Спектрограф для фотографирования ультрафиолетовой области спектра со средней разрешающей способностью типа ИСП-30.

Источник возбуждения спектра — дуга переменного тока (генератор типа УГЭ-4).

Микрофотометр типа МФ-2 или ИФО-460.

Спектропроектор ПС-18 или другого типа.

Электроды из меди М-1 или из угля в виде прутков диаметром 6 — 7 мм марки С-3, заточенные на полусферу или усеченный конус.

Приспособление для заточки медных и угольных электродов станок модели КП-35.

Стандартные образцы, изготовленные по ГОСТ 8.315-78.

Токарный станок для заточки СО и анализируемых образцов на плоскость типа ТВ-16.

Фотопластинки спектральные типов 1, 2, «Микро», ЭС, УФШ чувствительностью от 0,5 до 60 единиц.

Метол (параметиламинофенолсульфат) по ГОСТ 25664-83.

Гидрохинон (парадиоксибензол) по ГОСТ 19627-74.

Натрий сернистокислый безводный по ГОСТ 195-77.

Натрий углекислый безводный по ГОСТ 83-79.

Калий бромистый по ГОСТ 4160-74.

Натрий серноватистокислый кристаллический (тиосульфат) по ГОСТ 244-76.

Кислота уксусная по ГОСТ 61-75.

Вода дистиллированная по ГОСТ 6709-72.

Проявитель для фотопластинок спектральных типов 1, 2, «Микро», ЭС готовят смешиванием равных объемов раствора 1 и 2 перед применением.

Раствор 1; готовят следующим образом: 2,5 г метола, 12 г гидрохинона и 100 г натрия сернистокислого растворяют в 500 — 700 см3 воды и доливают водой до 1 дм3.

Раствор 2; готовят следующим образом: 100 г натрия углекислого и 7 г бромистого калия растворяют в 500 — 700 см3 воды и доливают водой до 1 дм3.

Допускается применение и других контрастно работающих проявителей.

Проявитель для спектральных фотопластинок типа УФШ; готовят следующим образом: 2,2 г метола, 8,8 г гидрохинона, 96 г натрия сернистокислого, 48 г натрия углекислого и 5 г бромистого калия растворяют в 500 — 700 см3 воды и доливают водой до 1 дм3.

Фиксажный раствор; готовят следующим образом: 300 г тиосульфата натрия, 25 г сернистокислого натрия и 8 см3 уксусной кислоты растворяют в 1 дм3 дистиллированной воды. Допускается применение других фиксажных растворов.

Допускается использование другой аппаратуры, оборудования, материалов и реактивов при условии получения метрологических характеристик не хуже установленных настоящим стандартом.

Средства измерения должны быть аттестованы в соответствии с ГОСТ 8.326-78.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

3. ПОДГОТОВКА К АНАЛИЗУ

3.1 Подготовка анализируемых образцов и СО.

Подготовка анализируемых образцов и СО к анализу должна быть однотипной для каждой серии измерений. Образец представляет собой темплет или кусок литой пробы произвольной формы. Масса пробы и СО не должны отличаться более чем в два раза.

Подготовку образца проводят зачисткой одной из его граней на плоскость напильником или металлорежущим инструментом (станком) без охлаждающей жидкости и смазки. При фотографировании каждого спектра зачищенная поверхность должна представлять собой плоскую площадку диаметром не менее 10 мм без раковин, царапин, трещин и шлаковых включений. Перед фотографированием спектров для снятия поверхностных загрязнений анализируемые образцы и СО протирать этиловым спиртом.

4. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА

4.1. Образец (или СО) зажимают в нижнем зажиме штатива и подводят под угольный (или медный) электрод таким образом, чтобы расстояние от обыскриваемого участка до края образца было не меньше пятна обыскривания (2 — 5 мм).

Между концами электродов, раздвинутыми на 1,5 — 2,5 мм, зажигают дугу переменного тока силой 3 — 8 А.

Межэлектродный промежуток устанавливают по шаблону или микрометрическим винтом. Длину дуги и положение источника на оптической оси контролируют с помощью диафрагмы, расположенной на средней линзе трехлинзовой осветительной системы.

Спектры фотографируют с помощью кварцевого спектрографа средней дисперсии типа ИСП-30. Щель спектрографа — 0,015 мм.

С целью сокращения времени экспозиции и получения высокой разрешающей способности спектрографа применяют астигматическое освещение щели с полным заполнением объектива коллиматора. Для этого применяется однолинзовый сферический конденсор с фокусным расстоянием 75 мм, расположенный на расстоянии 300 мм от щели и 72 мм от источника света.

Допускается также применять любую другую систему освещения, которая обеспечивает равномерную интенсивность линии в фокальной плоскости прибора.

Для каждого образца (пробы и СО) фотографируют по две спектрограммы.

Время экспозиции и расстояние от источника света до щели спектрографа подбирают в зависимости от чувствительности используемых фотопластинок, обеспечивая нормальную оптическую плотность фона непрерывного спектра. Увеличение плотности фона за счет вуали, засвечивания и т.п. не допускается.

Время предварительного обжига составляет 15 с. Время экспозиции должно быть не менее 15 с.

4.2. Обработка фотопластинок. Проявление фотопластинок в зависимости от их типа проводят в соответствующем проявителе (см. п. 2) при температуре 18 — 20 °С.

После промывки фотопластинок в проточной воде их фиксируют в фиксажном растворе, промывают в проточной воде и высушивают.

5. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

Оптические плотности аналитических линий и «внутренних стандартов» в спектрограммах измеряют с помощью микрофотометра. Длины волн аналитических линий и «внутренних стандартов» приведены в табл. 3.

Таблица 3

Длины волн аналитических линий
и линий «внутренних стандартов»
(таблица 3 в ред. Изменения № 2, утв. Постановлением
Госстандарта СССР от 24.11.1989 № 3442)

Определяемый	Наименование бронзы
элемент	алюминиевая, алюминиево-марганцевая, алюминиево-железная, алюминиево-железномарганцевая, алюминиевожелезноникелевая и кремнемарганцевая		кремненикелевая		бериллиевая
элемент	аналитическая линия, нм	линия «внутреннего стандарта», нм	аналитическая линия, нм	линия «внутреннего стандарта», нм	аналитическая линия, нм	линия «внутреннего стандарта», нм
Железо	291,22	Медь 291,12 Медь	295,35	Медь 291,12 Медь	259,84	Медь 263,49 Медь
Никель	282,13	291,12 Медь	282,13	291,12 Медь	282,13	291,12
Марганец Цинк	288,96 307,21 330,2	291,12 Фон-2 Фон-3 Медь	288,96 307,21 -	291,12 Фон-3 — Медь	- 334,50 -	- Фон-3 — Медь
Олово	285,06	291,12 Медь	285,06	291,12 Медь	285,06	291,12
Свинец	283,31	291,12	266,32	263,00	-	-
Мышьяк Алюминий	234,98 -	Фон-1 — Медь	- 308,22	- Медь 291,12 Медь	- 257,51	- Медь 263,00 Медь
Кремний	243,52 288,16	263,69 Медь 288,29	288,16 -	288,29 -	251,43 -	263,00 -
Сурьма Бериллий	231,15 -	Фон-3 -	- -	- -	- 265,05	- Медь 263,00

Указанный в таблице Фон-1 означает значение оптической плотности слабой молекулярной линии 235,08 нм; Фон-2 — максимальное значение оптической плотности фона рядом с линией с длинноволновой стороны; Фон-3 — минимальное значение оптической плотности фона рядом с линией с коротковолновой стороны.

Допускается применение других аналитических линий и «внутренних стандартов» при условии, что они обеспечивают сходимость повторных результатов анализа и нижние границы определяемых содержаний элементов, отвечающие требованиям настоящего стандарта.

На спектрограмме с помощью микрофотометра измеряют почернения аналитических линий определяемых элементов S_{(\text{л} + \text{ф})} и линий «внутреннего стандарта» (фона) S_{\text{вн}.\text{ст}.(\text{ф})} . Вычисляют значение \Delta S = S_{(\text{л} + \text{ф})} - S_{\text{вн}.\text{ст}.(\text{ф})} , находят среднее арифметическое результатов, полученное по двум спектрограммам каждого стандартного образца ( \Delta S ), и строят градуировочный график в координатах \Delta\overline{S} - lgC , где C — массовая доля примеси в стандартных образцах, %. По полученным градуировочным графикам находят содержание примесей для каждой из двух спектрограмм, полученных для одной пробы.

Основным методом является метод «трех эталонов». Допускается применение других методов построения графика, например, метод твердого градуировочного графика, метод контрольного «эталона» и т.д.

За окончательный результат анализа принимают среднее арифметическое результатов двух параллельных определений, полученных на одной фотопластинке.

Допускаемые расхождения двух параллельных определений и двух результатов анализа пробы не должны превышать величин, указанных в табл. 2.

Если расхождение между параллельными определениями превышает величину d_{2} , фотографирование спектров повторяют на второй фотопластинке.

Контроль точности результатов анализа проводят по ГОСТ 25086-87 с использованием государственных, отраслевых стандартных образцов или стандартных образцов предприятия.