ГОСТ Р 50965-96. Алюминий и сплавы алюминиевые. Метод определения водорода в твердом металле
(принят и введен в действие Постановлением Госстандарта РФ от 30.10.1996 № 607)
от 30 октября 1996 г. № 607
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВОДОРОДА В ТВЕРДОМ МЕТАЛЛЕ
Aluminium and aluminium alloys. Method for determination of hydrogen in solid metal
Предисловие
1. Разработан ОАО «Всероссийский институт легких сплавов» (ОАО ВИЛС), Техническим комитетом ТК 297 «Материалы и полуфабрикаты из легких и специальных сплавов».
Внесен Главным управлением стандартизации и сертификации сырья и материалов Госстандарта России.
2. Принят и введен в действие Постановлением Госстандарта России от 30 октября 1996 г. № 607.
1. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
Настоящий стандарт устанавливает порядок определения водорода в алюминии и малолегированных алюминиевых сплавах (с массовой долей магния не более 1,5%) методом плавления в потоке инертного газа-носителя (при массовой доле водорода от 0,05 до 0,45 млн - 1 ).
2. НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ
В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 8.315-91 ГСИ. Стандартные образцы. Основные положения, порядок разработки, аттестации, утверждения, регистрации и применения
ГОСТ 8.326-89 ГСИ. Метрологическая аттестация средств измерений
ГОСТ 1012-72. Бензины авиационные. Технические условия
ГОСТ 2603-79. Ацетон. Технические условия
ГОСТ 2789-73. Шероховатость поверхности. Параметры и характеристики
ГОСТ 3022-80. Водород технический. Технические условия
ГОСТ 18300-87. Спирт этиловый ректификованный технический. Технические условия
ГОСТ 21241-89. Пинцеты медицинские. Общие технические требования и методы испытаний
ГОСТ 24104-88. Весы лабораторные общего назначения и образцовые. Общие технические условия
ГОСТ 25086-87. Цветные металлы и их сплавы. Общие требования к методам анализа
ГОСТ 29298-92. Ткани хлопчатобумажные и смешанные бытовые. Общие технические условия.
3. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
3.1. Общие требования к методам анализа — по ГОСТ 25086 с дополнением.
3.1.1. Массовую долю водорода определяют на двух образцах одной пробы, взвешенных с погрешностью не более 0,01 г. За результат анализа принимают среднее арифметическое результатов двух параллельных определений.
4. НОРМЫ ПОГРЕШНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ
Методика выполнения измерений обеспечивает анализ с погрешностью, не превышающей значения, указанные в таблице 1.
| Массовая доля водорода | Предел погрешности Дельта, не более |
|---|---|
| От 0,05 до 0,09 включ. Св. 0,09 « 0,18 » « 0,18 » 0,27 « » 0,27 « 0,45 » | 0,03 0,04 0,05 0,06 |
5. СУЩНОСТЬ МЕТОДА
Метод основан на плавлении образца, помещенного в графитовый тигель высокочастотной печи, в потоке инертного газа-носителя (азота) с последующей регистрацией массовой доли выделившегося водорода в кондуктометрической ячейке — катарометре.
6. АППАРАТУРА, МАТЕРИАЛЫ И РЕАКТИВЫ
Анализатор для определения массовой доли водорода H-mat 2020 производства фирмы «Strohlein» (Германия) <*>.
<*> Внесен в Госреестр средств измерений № 13864-94.
Допускается использование другой аппаратуры аналогичного назначения, обеспечивающей получение метрологических параметров, предусмотренных настоящим стандартом, и аттестованной в соответствии с ГОСТ 8.326.
Стандартные образцы состава алюминия или алюминиевых сплавов по ГОСТ 8.315 с аттестованной массовой долей водорода от 0,08 до 0,5 млн - 1 (например, государственные стандартные образцы ГСО 3261-85, ГСО 6007-91, ГСО 5060-89).
Газ-носитель: азот 99,999 [1].
Тигли графитовые фирмы — изготовителя анализатора или тигли соответствующих размеров других изготовителей из графита марки ТГ-1.
Ацетон по ГОСТ 2603.
Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300.
Бензин авиационный по ГОСТ 1012.
Весы лабораторные 2-го класса точности по ГОСТ 24104.
7. ОТБОР ПРОБ И ПОДГОТОВКА ОБРАЗЦОВ ДЛЯ АНАЛИЗА
7.1. Пробу для анализа отбирают по нормативной документации на соответствующую продукцию.
Из твердого металла (слитки, чушки и др. полуфабрикаты) вырезают заготовку для образца шириной и толщиной от 10 х 10 до 12 х 12 мм и длиной от 80 до 100 мм.
Пробу жидкого металла заливают в толстостенную медную изложницу, в которой при кристаллизации заготовки для образца исключается потеря водорода, обеспечивается необходимое качество заготовки правильной формы и размеров, без раковин и трещин.
Требования к качеству внутренних поверхностей изложницы и металлической ложки, которой отбирают пробу, должны обеспечивать сохранение массовой доли водорода со значением, характеризующим анализируемый расплав.
7.2. Образец для анализа изготовляют в виде цилиндра диаметром (9,0 +/- 0,01) мм и высотой (35,0 +/- 0,1) мм. Форма и размеры образцов при использовании других аналогичных типов аппаратуры определяются профилем и размерами графитового тигля.
Поверхность пробы обтачивают на токарном станке без использования охлаждающей жидкости. Параметр шероховатости поверхности образца Ra должен быть не более 1 мкм на базовой длине 0,8 мм по ГОСТ 2789.
От пробы отрезают образец длиной (35,0 +/- 0,1) мм, при этом не допускается поддерживать его пинцетом во избежание изменения качества шероховатости поверхности. При проведении указанной операции необходимо предусмотреть, чтобы образец падал в стеклянную бюксу, расположенную под ним.
Затем образец зажимают в патрон станка в полиэтиленовой цанге и обтачивают второй торец. В качестве материала цанги допускается использовать тефлон или тарнамид.
7.3. До загрузки в анализатор образцы хранят в стеклянных бюксах, заполненных ацетоном, не более 5 — 6 ч.
8. ПОДГОТОВКА АНАЛИЗАТОРА
8.1. Подготовку анализатора (включение, установление газовых потоков, установку нулевого уровня катарометра) проводят в соответствии с техническим описанием и инструкцией по эксплуатации (далее — инструкция).
8.2 Градуирование анализатора
В соответствии с инструкцией проводят градуирование анализатора по чистому водороду с использованием всех калиброванных объемов в кране-дозаторе. Установленное значение К-фактора, как среднее арифметическое двух параллельных определений, вводят в память ЭВМ.
8.3 Определение поправки контрольного опыта
8.3.1. Для оценки качества используемой партии графитовых тиглей в соответствии с инструкцией определяют поправку контрольного опыта пустого графитового тигля ПКО-1, отнесенную к массе образца, в режиме анализа (раздел 9), значение которой не должно превышать 0,02 млн - 1 водорода. Указанную операцию проводят не менее чем на пяти тиглях от партии. При соответствии ПКО-1 указанному значению данную партию тиглей используют для проведения анализов.
8.3.2. Определяют поправку контрольного опыта графитового тигля с образцом ПКО-2, для чего образец, прошедший анализ, повторно расплавляют в режиме анализа (раздел 9). Значение ПКО-2 не должно превышать 0,03 млн - 1 водорода. Полученное значение ПКО-2 вводят в память ЭВМ. ПКО-2 устанавливают как среднее арифметическое двух параллельных определений.
8.4. Проверку правильности градуирования анализатора проводят не реже одного раза в месяц, анализируя стандартный образец, в соответствии с инструкцией по эксплуатации прибора. Требования к стандартному образцу — по 11.3. В случае отклонения воспроизведенного значения массовой доли водорода в СО от аттестованного проводят корректирование значения К-фактора по аттестованной массовой доле водорода в СО, в соответствии с инструкцией по эксплуатации анализатора.
9. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА
9.1. Образец извлекают пинцетом из бюксы с ацетоном, сушат на предметном стекле теплым воздухом при температуре 40 — 50 °С. Дальнейшие операции анализа проводят в соответствии с инструкцией по следующим режимам:
- дегазация пустого графитового тигля при входном напряжении высокочастотного генератора (230 +/- 5) В в течение (60 +/- 10) с;
- охлаждение пустого тигля в течение (60 +/- 10) с;
- удаление поверхностного водорода с образца при входном напряжении ВЧ-генератора (140 +/- 5) В в течение (30 +/- 10) с;
- охлаждение тигля с образцом в течение (60 +/- 10) с;
- расплавление образца при входном напряжении ВЧ-генератора (220 +/- 5) В. Время расплавления образца фиксирует оптико-электрическая система анализатора, которая автоматически отключает нагрев в момент расплавления.
Примечание. При проведении операции расплавления необходимо визуально наблюдать за состоянием образца. Время от начала оплавления до полного расплавления образца не должно быть более 5 с, в противном случае необходимо отключить нагрев вручную.
9.2 Образец извлекают из тигля.
9.3 Анализ следующего образца проводят по 9.1 и 9.2.
10. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
10.1. Результаты определения массовой доли водорода рассчитывают автоматически, высвечивают на экране монитора (в млн - 1 ) и распечатывают.
10.2. Допускаемые расхождения результатов при доверительной вероятности Р = 0,95 не должны превышать значения, указанные в таблице 2.
| Массовая доля водорода | Абсолютное допускаемое расхождение | |
| для сходимости, d 2 | для воспроизводимости, D 2 | |
| От 0,05 до 0,09 включ. Св. 0,09 « 0,18 » « 0,18 » 0,27 « » 0,27 « 0,45 » | 0,03 0,04 0,06 0,08 | 0,04 0,05 0,07 0,09 |
11. ОПЕРАТИВНЫЙ КОНТРОЛЬ ТОЧНОСТИ
11.1. Контроль точности анализа, проводимого по методике, установленной настоящим стандартом, осуществляют с помощью государственных стандартных образцов (ГСО) состава алюминия или алюминиевого сплава.
11.2. Контроль точности анализа проводят в тех же условиях, что и сам анализ образцов алюминия и алюминиевых сплавов. Для этого анализируют стандартный образец при проведении двух параллельных определений. Массовая доля водорода в стандартном и анализируемых образцах не должна отличаться более чем в два раза.
11.3. За воспроизведенное значение массовой доли водорода в стандартном образце принимают среднее арифметическое результатов двух параллельных определений.
Анализ считают точным, если абсолютная разность результатов параллельных определений массовой доли водорода в СО не превышает нормы абсолютных допускаемых расхождений сходимости, а разность между воспроизведенной и аттестованной массовой долей водорода в СО не превышает 0,71 D_{2} , где D_{2} — норма допускаемых расхождений воспроизводимости (таблица 2).
11.4. Если указанное соотношение не выполняется, то проведение анализа по данной методике прекращают до выявления причин, вызвавших повышенное отклонение.
(информационное)
[1] ТУ 6-21-39-79. Азот поверочный (Балашихинский кислородный завод — г. Балашиха Московской обл.)