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.

2 НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ

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

3 ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

Общие требования к методу анализа - по ГОСТ 28473.

4 АППАРАТУРА, РЕАКТИВЫ, РАСТВОРЫ

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

Рекалибровочные растворы	Диапазоны определения вольфрама и молибдена, %	Стандартные растворы		Массовые доли вольфрама и молибдена в ре калибровочных растворах,
Рекалибровочные растворы	Диапазоны определения вольфрама и молибдена, %	№	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 ПОДГОТОВКА К ПРОВЕДЕНИЮ АНАЛИЗА

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 ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА

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
Массовая доля элемента	Погрешность результатов анализа D	между результатами двух параллельных определений d₂	между результатами анализа, выполненными в разных условиях, d_k	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 ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

7.1 Массовую долю вольфрама и молибдена в образце X, %, вычисляют по формуле

(1)

где С_х - 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

Информационная система«Ёшкин Кот»

1 ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ