GOST 12356-81

GOST 12356–81 Aciers alliés et fortement alliés. Méthodes de dosage du titane (avec modifications n° 1, 2)

GOST 12356−81

Groupe B39

NORME INTER-ÉTATS

ACIERS ALLIÉS ET HAUTEMENT ALLIÉS

Méthodes de détermination du titane

Aciers alliés et fortement alliés. Méthodes de dosage du titane

MK 77.080.20

Date de lancement 1981-07-01

INFORMATIONS DONNÉES

1. DÉVELOPPÉ ET INTRODUIT par le Ministère de la Métallurgie de l'URSS

DÉVELOPPEURS

N. P. Lyakishev, S. M. Novokshchenova , V. T. Ababkov , M. S. Dymova , V. D. Khromov , T. F. Rybina , I. F. Medelyan , E. I. Vasilyeva , O. I. Putimtseva

2. APPROUVÉ ET INTRODUIT PAR Décret du Comité d'État de l'URSS pour la gestion de la qualité des produits et les normes du 07.04.81 N 1867

3. La norme est entièrement conforme à ST SEV 965−78

4. AU LIEU DE GOST 12356–66 dans une partie de la section 2−6

5. RÉGLEMENTATION DE RÉFÉRENCE ET DOCUMENTS TECHNIQUES

6. La limitation de la période de validité a été supprimée conformément au protocole N 5-94 du Conseil inter-États pour la normalisation, la métrologie et la certification (IUS 11-12-94)

7. ÉDITION (juillet 2005) avec modifications n° 1, 2, approuvées en décembre 1985, décembre 1990 (IUS 4-86, 3-91)


Cette norme établit une méthode photométrique par extraction pour le dosage du titane (avec une fraction massique de titane de 0,005 à 0,3%), une méthode photométrique (avec une fraction massique de titane de 0,01 à 3,5%) dans les aciers alliés et fortement alliés .

La norme est entièrement conforme à ST SEV 965−78.

(Édition modifiée, Rev. N 2).

1. EXIGENCES GÉNÉRALES

1.1. Exigences générales pour les méthodes d'analyse - selon GOST 28473 .

(Édition modifiée, Rev. N 2).

2. MÉTHODE D'EXTRACTION-PHOTOMÉTRIE POUR LE DOSAGE DU TITANE DANS L'ACIER NE CONTENANT PAS PLUS DE 1 % DE NIOBIUM ET PAS PLUS DE 1 % DE TUNGSTÈNE

2.1. Essence de méthode

La méthode est basée sur la formation d'un composé complexe de couleur jaune de titane avec du diantipyrylméthane, son extraction avec du chloroforme et la mesure de l'absorption de la lumière de l'extrait résultant à une longueur d'onde de 395 nm ou à 410–430 nm (en présence de niobium).

Masse de titane dans 50 cm l'extrait est de 10 à 150 mcg. Le fer (III) et le vanadium (V) sont réduits avec de l'acide ascorbique.

(Édition modifiée, Rev. N 2).

2.2. Matériel et réactifs

Spectrophotomètre ou colorimètre photoélectrique.

Acide chlorhydrique selon GOST 3118 ou GOST 14261 et dilué 1:1, 1:6, 1:9, 1:100.

Acide sulfurique selon GOST 4204 ou GOST 14262 et dilué 1:2, 1:4, 1:5.

Ammoniaque d'eau selon GOST 3760 .

Acide nitrique selon GOST 4461 ou GOST 11125 .

Acide ascorbique, solution 100 g/dm fraîchement préparée.

L'indicateur est universel, papier.

Peroxyde d'hydrogène selon GOST 10929 .

Pyrosulfate de potassium selon GOST 7172 .

Diantipyrilméthane, solution 4 g/dm fraîchement préparé dans de l'acide chlorhydrique 1:6.

Chloroforme selon GOST 20015 .

Étain métallique en granulés.

Chlorure d'étain selon TU 6-09-5393-88, solution : 200 g de chlorure d'étain sont dissous dans 145 cm acide chlorhydrique chaud. La solution est refroidie, complétée avec de l'eau jusqu'à un volume de 1 dm et ajouter quelques granules d'étain, solution fraîchement préparée.

Titane métallique selon GOST 19807 .

le dioxyde de titane.

Sulfate de titane, solutions étalons, A et B.

Solution A : 0,1668 g de dioxyde de titane fraîchement calciné à 1000 °C est placé dans une coupelle en platine ou en quartz et fusionné avec 3 à 5 g de pyrosulfate de potassium à 800–850 °C. Après refroidissement, la masse fondue est dissoute dans 400 ml acide sulfurique (1:5) dans un verre d'une capacité de 600 ml et laissé 12 heures à température ambiante. La solution est filtrée à travers un filtre à ruban blanc dans une fiole jaugée de 1 litre. , le filtre est lavé 3-4 fois avec de l'acide sulfurique (1:5). La solution est ajoutée jusqu'au trait de jauge avec de l'acide sulfurique (1:5) et mélangée.

Régler la concentration massique de la solution A : 100 ml la solution standard de sulfate de titane est placée dans un verre d'une capacité de 250-300 cm , verser sous agitation une solution d'ammoniaque jusqu'à pH 8-9 selon l'indicateur universel puis un excès de 3-5 cm . La solution avec le précipité précipité est chauffée à ébullition, et le précipité est filtré sur un filtre "bande blanche". Le filtre à sédiments est lavé 3 à 4 fois avec de l'eau tiède contenant 10 cm solution d'ammoniac dans 1 dm d'eau, placée dans un creuset en platine précalciné à poids constant et pesé, séchée, incinérée et calcinée à 1000-1100°C jusqu'à poids constant. Le creuset avec le précipité est refroidi dans un dessiccateur et pesé.

Dans le même temps, une expérience de contrôle de la contamination des réactifs est réalisée.

Concentration massique de la solution de sulfate de titane ( ), exprimé en g/cm titane, calculé par la formule

où est la masse du creuset avec un précipité de dioxyde de titane, g;

est la masse du creuset sans dépôts de dioxyde de titane, g ;

est la masse du creuset avec le sédiment dans l'expérience de contrôle, g ;

est la masse du creuset sans sédiment dans l'expérience témoin, g ;

0,5996 est le facteur de conversion du dioxyde de titane en titane ;

est le volume de solution de sulfate de titane prélevé pour régler la concentration massique, cm .

Préparation d'une solution standard, A est autorisé à partir de titane métallique. Pour ce faire, 0,1 g de titane métallique est placé dans un verre d'une capacité de 250-300 cm , verser 50 cm acide sulfurique (1:2) et dissous par chauffage. Ensuite, de l'acide nitrique est ajouté goutte à goutte à la solution jusqu'à ce qu'elle devienne incolore et évaporée jusqu'à l'apparition d'épaisses fumées d'acide sulfurique. La solution est refroidie, les parois du bécher sont soigneusement lavées à l'eau et à nouveau évaporées jusqu'à l'apparition de vapeur d'acide sulfurique. Après refroidissement, la solution est transvasée dans une fiole jaugée de 1 litre. , ajouter jusqu'au trait de jauge avec de l'acide sulfurique (1:5) et mélanger. 1cm solution, A contient 0,0001 g de titane.

Solution B (préparée immédiatement avant utilisation) : 100 ml solution, A est transvasée dans une fiole jaugée d'une capacité de 1 dm , ajouter jusqu'au trait de jauge avec de l'acide sulfurique (1:5) et mélanger; préparé immédiatement avant utilisation.

1cm la solution B contient 0,00001 g de titane.

(Édition modifiée, Rev. N 1, 2).

2.3. Réalisation d'une analyse

2.3.1. L'échantillon analysé est dissous de l'une des trois manières.

Méthode 1. Un échantillon d'acier conforme au tableau 1 est placé dans un creuset en quartz d'une capacité de 100 à 150 cm , recouvert d'un couvercle en quartz et fusionné avec 5 à 10 g de pyrosulfate de potassium à 700 °C. La masse fondue refroidie est dissoute dans 20 cm acide chlorhydrique (1:9).

Tableau 1

Méthode 2. Un échantillon d'acier conforme au tableau 1 est placé dans un verre d'une capacité de 100 à 150 cm , verser 10 cm acide chlorhydrique (1:1) et dissous par chauffage, en ajoutant goutte à goutte une solution de peroxyde d'hydrogène. Après dissolution complète de l'échantillon, le peroxyde d'hydrogène en excès est éliminé en faisant bouillir la solution.

Méthode 3. Un échantillon d'acier conforme au tableau 1 est placé dans un verre d'une capacité de 100 à 150 cm , dissoudre lorsqu'il est chauffé dans 30 cm acide chlorhydrique et 5-7 cm l'acide nitrique, en l'ajoutant goutte à goutte. Ajouter ensuite 10 cm sulfurique (1:4) et la solution est évaporée jusqu'à l'apparition de vapeurs d'acide sulfurique. Le contenu du verre est refroidi, coulé 20 cm acide chlorhydrique (1:9) et chauffé jusqu'à ce que les sels se dissolvent.

D'autres méthodes de dissolution sont autorisées qui fournissent une digestion complète de l'échantillon et ne nécessitent pas de modifications dans les étapes ultérieures de l'analyse.

La solution résultante est filtrée à travers un filtre "ruban blanc" (filtrat basique), le filtre est lavé deux fois avec de l'acide chlorhydrique (1:100) et deux fois avec de l'eau. Le filtre avec sédiment est placé dans un creuset en quartz, séché, incinéré, calciné à 600–700 °C et fusionné avec 1 g de pyrosulfate de potassium. La masse fondue est refroidie, dissoute lorsqu'elle est chauffée dans 20-30 cm acide chlorhydrique (1:9) et la solution est filtrée à travers un filtre "bande blanche". Le filtre avec sédiment est jeté et le filtrat résultant est ajouté au filtrat principal. Les filtrats combinés sont évaporés à un volume de 15−20 cm .

Avec une fraction massique de titane de 0,005 à 0,15%, la totalité de la solution est transférée dans une ampoule à décanter d'une contenance de 100 ml. lavage des parois du verre 15 cm acide chlorhydrique (1:9).

Avec une fraction massique de titane de 0,015 à 0,3%, la solution est transférée dans une fiole jaugée d'une capacité de 100 cm , ajouter jusqu'au trait de jauge avec de l'acide chlorhydrique 1:9 et mélanger. Une aliquote de la solution, égale à 20 cm placé dans une ampoule à décanter d'une contenance de 100 ml , verser 10 cm acide chlorhydrique (1:9), 5 cm solution d'acide ascorbique et la solution est agitée. Après 3 minutes, 10 ml de solution de diantipyrylméthane et agité. Au bout de 30 minutes, verser 5 cm solution de chlorure stanneux, mélanger et ajouter 20 ml chloroforme.

L'ampoule à décanter est agitée pendant 1 min et après séparation des couches, la couche organique est versée dans une fiole jaugée de 50 ml. . L'extraction est répétée deux fois, en ajoutant à chaque fois 5 cm chloroforme. Les couches organiques sont recueillies dans la même fiole jaugée de 50 ml. . L'extrait dans le flacon a été ajouté jusqu'au trait de jauge avec du chloroforme, mélangé et filtré à travers un filtre sec dans un flacon sec, qui a été bouché. Après 15 minutes, la densité optique de l'extrait coloré est mesurée sur un spectrophotomètre à une longueur d'onde de 395 nm ou sur un colorimètre photoélectrique avec un filtre de lumière ayant une transmission maximale dans la gamme de longueur d'onde de 390-405 nm. L'épaisseur de la couche absorbante de la cuvette est choisie de manière à obtenir la valeur de la densité optique dans la section rectiligne de la courbe d'étalonnage.

Le chloroforme est utilisé comme solution de référence.

Simultanément à l'analyse, une expérience de contrôle de la contamination des réactifs est réalisée.

De la valeur moyenne de la densité optique de chaque solution analysée, soustrayez la valeur moyenne de la densité optique de l'expérience de contrôle.

La masse de titane est trouvée selon la courbe d'étalonnage.

(Édition modifiée, Rev. N 1, 2).

2.3.2. Construction d'un graphe d'étalonnage

Dans sept ampoules à décanter d'une capacité de 100 ml injecté 20 cm solution d'acide chlorhydrique (1:9) et six d'entre eux sont successivement versés 1,0 ; 2.0 ; 4.0 ; 8,0 ; 12,0 ; 15,0 cm solution étalon B de titane. Ajouter 5 cm aux ampoules à décanter solution d'acide ascorbique et après 3 minutes ajouter 10 cm solution de diantipyrylméthane. De plus, l'analyse est effectuée comme indiqué au paragraphe 2.3.1. Lors de la mesure de l'absorption lumineuse, l'extrait de la septième ampoule à décanter, qui ne contient pas de titane, est utilisé comme solution de référence.

Sur la base des valeurs de densité optique obtenues et des masses de titane correspondantes, un graphique d'étalonnage est construit.

(Édition modifiée, Rev. N 2).

2.4. Traitement des résultats

2.4.1. Fraction massique de titane ( ) en pourcentage est calculé par la formule

où est la masse de titane dans l'échantillon analysé, trouvée à partir du graphique d'étalonnage, g ;

est le poids de l'échantillon d'acier correspondant à une aliquote de la solution, g.

(Édition modifiée, Rev. N 1).

3. MÉTHODE PHOTOMÉTRIQUE DE DOSAGE DU TITANE

3.1. Essence de méthode

La méthode est basée sur la formation d'un composé complexe de couleur jaune du titane avec le diantipyrylméthane en milieu acide chlorhydrique et la mesure de l'absorption lumineuse de la solution résultante à une longueur d'onde de 395 nm. Avec une fraction massique de titane jusqu'à 0,1%, la fraction massique de tungstène dans l'échantillon ne doit pas dépasser 1,5%.

Le fer (III) et le vanadium (V) sont réduits avec de l'acide ascorbique. Le tungstène et le niobium sont respectivement complexés avec les acides phosphorique et tartrique.

(Édition modifiée, Rev. N 2).

3.2. Matériel et réactifs

Spectrophotomètre ou colorimètre photoélectrique.

Acide chlorhydrique selon GOST 3118 ou GOST 14261 et dilué 1:1, 1:9, 1:100.

Acide sulfurique selon GOST 4204 , dilué 1:1 et 1:2.

Acide nitrique selon GOST 4461 ou GOST 11125 .

Acide phosphorique.

Acide tartrique selon GOST 5817 , solution avec une concentration massique de 20 g / dm .

Acide ascorbique, solution 100 g/dm , fraîchement préparée.

Ammoniaque d'eau selon GOST 3760 .

Pyrosulfate de potassium selon GOST 7172 .

Diantipyrilméthane, solution 4 g/dm fraîchement préparé dans de l'acide chlorhydrique (1:6).

Fer carbonyle radiotechnique selon GOST 13610 ou GSO S-1, fer pur type 008 ZhR.

Indicateur universel, papier.

Titane métallique selon GOST 19807 .

Sulfate de niobium, solution à une concentration de 0,001 g/cm préparé de l'une des manières suivantes :

0,1 g de niobium métallique est placé dans une coupelle en platine, 5 cm sont ajoutés l'acide fluorhydrique et l'acide nitrique goutte à goutte jusqu'à dissolution complète de l'échantillon. Ajouter ensuite 10 ml à la solution l'acide sulfurique et évaporé en vapeur d'acide sulfurique. La solution est refroidie, transférée dans une fiole jaugée d'une capacité de 100 ml , diluer au volume avec de l'acide sulfurique (1:2) et mélanger.

0,1 g de niobium métallique est placé dans un flacon ou un bécher d'une capacité de 100-150 cm , ajouter 2-3 cm acide nitrique et 40 cm l'acide sulfurique et dissous par chauffage. Après dissolution complète de l'échantillon, la solution est refroidie, transférée dans une fiole jaugée d'une capacité de 100 ml. , diluer au trait avec de l'eau et mélanger.

Les solutions étalons de titane sont préparées comme indiqué au paragraphe 2.2.

3.3. Réalisation d'une analyse

3.3.1. Un échantillon d'acier conforme au tableau 2 est placé dans un verre d'une capacité de 100 à 150 cm et dissoudre lorsqu'il est chauffé dans 30 cm acide chlorhydrique et 5-7 cm l'acide nitrique, en l'ajoutant goutte à goutte.

Tableau 2

D'autres méthodes de dissolution des poids en acier sont autorisées, qui garantissent une décomposition complète de l'échantillon et ne nécessitent pas de modifications dans les étapes ultérieures de l'analyse.

Le contenu du verre est refroidi, coulé 15 cm acide sulfurique (1:1), 2-3 cm l'acide phosphorique (si l'acier contient du tungstène) et évaporé jusqu'à l'apparition de vapeurs d'acide sulfurique. Le verre avec la solution est refroidi, versé 15 cm solution d'acide tartrique (si l'acier contient du niobium et du tantale) et dissoudre les sels dans 20 cm acide chlorhydrique (1:9) lorsqu'il est chauffé.

La solution est filtrée à travers un filtre à ruban blanc (filtrat basique) et le filtre est lavé deux fois avec de l'acide chlorhydrique (1:100) et deux fois avec de l'eau. Le filtre avec le précipité est placé dans un creuset, séché, incinéré, calciné à 600–700 ° C et fusionné avec 1 g de pyrosulfate de potassium. La fonte est refroidie et dissoute lorsqu'elle est chauffée dans 20-30 cm acide chlorhydrique (1:9).

La solution résultante est ajoutée au filtrat principal, transférée dans une fiole jaugée conformément au tableau 2, complétée jusqu'au trait avec de l'acide chlorhydrique (1:9) et agitée. Une partie de la solution est filtrée à travers un filtre sec, en éliminant les premières portions du filtrat. En 2 fioles jaugées de 100 ml placer des aliquotes de la solution conformément au tableau.2. Ajouter 5 cm dans chaque flacon solution d'acide ascorbique, mélanger. Après 5 minutes ajouter 15 cm acide chlorhydrique (1:1) et verser 10 cm solution de diantipyrylméthane. Les solutions dans les flacons ont été complétées jusqu'au trait avec de l'eau et mélangées.

Après 45-50 min, la densité optique des solutions obtenues est mesurée sur un spectrophotomètre à une longueur d'onde de 395 nm ou sur un photoélectrocolorimètre avec un filtre de lumière ayant un maximum de transmission dans la gamme de longueur d'onde de 390-405 nm. L'épaisseur de la couche absorbant la lumière de la cuvette est choisie de manière à obtenir la valeur de la densité optique dans la section rectiligne de la courbe d'étalonnage.

Lors de l'analyse d'aciers contenant du niobium, la densité optique des solutions est mesurée dans la gamme de longueurs d'onde de 410 à 430 nm.

Une aliquote de la solution contenant tous les réactifs sauf le diantipyrylméthane est utilisée comme solution de référence.

Simultanément à l'analyse, une expérience de contrôle de la contamination des réactifs est réalisée.

De la valeur moyenne de la densité optique de chaque solution analysée, soustrayez la valeur moyenne de la densité optique de l'expérience de contrôle.

La masse de titane est trouvée selon la courbe d'étalonnage.

3.3.2. Construction d'un graphe d'étalonnage

En sept verres d'une capacité de 100-150 cm du fer carbonyle et une solution de niobium sont placés en quantités correspondant à leur teneur dans l'échantillon analysé, ou un échantillon d'acier, de composition similaire à celui analysé et ne contenant pas de titane. Six d'entre eux sont coulés séquentiellement 1.0 ; 2.0 ; 4.0 ; 6,0 ; 8,0 et 10,0 cm solution étalon, A titane. Le septième verre est utilisé pour l'expérience témoin. De plus, l'analyse est effectuée comme indiqué au paragraphe 3.3.1.

Capacité fiole jaugée 100 cm , le volume de l'aliquote est de 10,0 cm . Lors de la mesure de l'absorption de la lumière, une solution dans le septième bécher qui ne contient pas de titane est utilisée comme solution de référence. Sur la base des valeurs de densité optique obtenues et des masses de titane correspondantes, un graphique d'étalonnage est construit.

3.2-3.3.2. (Édition modifiée, Rev. N 1, 2).

3.4. Traitement des résultats

3.4.1. Fraction massique de titane en pourcentage est calculé par la formule

où est la masse de titane dans l'échantillon analysé, trouvée à partir du graphique d'étalonnage, g ;

est le poids de l'échantillon d'acier correspondant à une aliquote de la solution, g.

(Édition modifiée, Rev. N 1).

3.4.2. Les normes de précision et les normes de contrôle de précision pour déterminer la fraction massique de titane sont données dans le tableau 3.

Tableau 3

(Édition modifiée, Rev. N 2).