GOST 22720.1-77

GOST 22720.1−77 Métaux rares et alliages à base de ceux-ci. Méthodes de détermination de l'oxygène, de l'hydrogène, de l'azote et du carbone (avec modifications n° 1, 2)

GOST 22720.1-77*

Groupe B59

NORME D'ÉTAT DE L'UNION DE LA SSR

MÉTAUX RARES ET ALLIAGES À BASE DE CES MÉTAUX

Méthodes de détermination de l'oxygène, de l'hydrogène, de l'azote et du carbone

Métaux rares et leurs alliages. Méthodes de dosage de l'oxygène, de l'hydrogène, de l'azote et du carbone

OKSTU 1709*
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* Édition révisée, Rev. N 2.

Date de lancement 1979-01-01

Par décret du Comité d'État des normes du Conseil des ministres de l'URSS du 29 septembre 1977 N 2341, la période d'introduction a été fixée à partir du 01.01.79

Vérifié en 1983. Par le décret de la norme nationale du 27 juillet 1983 N 3511, la période de validité a été prolongée jusqu'au 1er janvier 1989 **

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** La limitation de la durée de validité a été supprimée conformément au protocole N 3-93 du Conseil inter-États pour la normalisation, la métrologie et la certification. (IUS N 5/6, 1993). — Note du fabricant de la base de données.

* RÉPUBLICATION. novembre 1983, avec l'amendement n° 1 approuvé en juillet 1983 ; Vite. N 3512 du 27/07/83 (IUS N 11, 1983).

INTRODUIT L'amendement n ° 2, approuvé et mis en vigueur par le décret du Comité d'État de l'URSS pour les normes du 02.03.88 N 427 du 01.01.89

La modification n° 2 a été apportée par le fabricant de la base de données conformément au texte de l'IUS n° 5, 1988


Cette norme s'applique au zirconium, au hafnium, au vanadium, au niobium, au tantale, au molybdène, au tungstène, au rhénium, au gallium, à l'indium, à l'yttrium, à tous les métaux de terres rares, aux fluorures REM, ainsi qu'aux alliages binaires dont la composition est donnée dans le tableau 1 GOST 22720 .0 - 77, et établit des méthodes d'extraction sous vide pour la détermination de l'oxygène, de l'hydrogène, de l'azote et du carbone.

La norme n'établit pas de méthodes pour la détermination de l'hydrogène dans les métaux et alliages avec un point de fusion 1200°C.

1. EXIGENCES GÉNÉRALES

1.1. Exigences générales pour les méthodes d'analyse - selon GOST 22720 .0-77.

2. APPAREILLAGE, REACTIFS ET SOLUTIONS

«Installation« Giredmet S-911M1 », qui est complétée par un système d'alimentation en oxygène de la partie d'extraction (Fig. 1), pour déterminer la teneur en impuretés formant des gaz dans les métaux.

1 - four d'extraction ; 2 - bouteille d'oxygène avec réducteur; 3, 5, 7, 10, 13, 14, 16, 18 - vannes à vide ; 4 - manomètre à soufflet; 6 - périphérique de démarrage ; 8, 15 - pompes à diffusion de vapeur ; 9 - cylindre de réserve; 11 - four oxydant; 12 - Manomètre McLeod; 17 - pompe primaire

Merde.1

Installation "Giredmet C-1403M1" avec une unité d'alimentation en oxygène (Fig. 2) pour déterminer la teneur en impuretés formant des gaz dans les métaux.

1 - bouteille d'oxygène avec réducteur; 2 - manomètre à soufflet; 3, 15 - vannes à vide ; 4 - dispositif de chargement de serrure à vide; 5, 9, 11, 13, 17, 18, 19, 22, 24, 25, 26 - petites électrovannes ; 6, 7 - grandes électrovannes; 8, 27 - pompes à diffusion de vapeur de mercure avec pièges; 10 - four oxydant; 12 - cylindre de réserve; 14, 23, 29 - lampes manométriques à thermocouple; 16 - manomètre automatique McLeod; 20 - pompes primaires ; 21 - piège à vide primaire ; 28 - lampe manométrique à ionisation; 30 - four d'extraction

Merde.2

Installation "Giredmet S-911M1", équipée d'un four d'extraction avec un concentrateur de courant.

Les unités sont complétées par des dispositifs de chargement en quartz transparent: manomètres de compression d'analyseurs - avec des échelles avec une valeur de division de 1 10 torus

Four à résistance tubulaire pour le chauffage des échantillons dans le dispositif de chargement. Les principales caractéristiques du four:

Il est permis d'utiliser d'autres équipements qui ne sont pas inférieurs dans les paramètres analytiques de base (reproductibilité, limite de détection, vide, correction de l'expérience de contrôle, température du creuset) aux instruments ci-dessus.

Creusets, tamis et autres pièces en graphite de qualité GMZOSCH ou MGOSCH.

Creusets de laboratoire en corindon.

Barre et feuillard en nickel H1 ou H2, refondus sous vide.

Barre de cuivre conformément à GOST 1535–71 *.
______________
* Sur le territoire de la Fédération de Russie, GOST 1535–2006 s'applique . — Note du fabricant de la base de données.

Platine de qualité raffinée Pla-1 selon GOST 12341–81 *.
______________
* Sur le territoire de la Fédération de Russie, GOST 31290-2005 s'applique . — Note du fabricant de la base de données.

Oxyde de cuivre granulé selon GOST 16539–79 .

Graisse sous vide dans les tubes.

Acide nitrique selon GOST 4461–77 .

Acide fluorhydrique selon GOST 10484–78 .

Éther éthylique technique selon GOST 6265–74 ou chimiquement pur.

Alcool éthylique rectifié selon GOST 18300–87 .

Oxygène gazeux technique selon GOST 5583–78 .

Azote liquide technique selon GOST 9293–74 .

Eau distillée selon GOST 6709–72 .

Étain granulé grade 01 ou 02 selon GOST 860–75 .

Grade de mercure R0 selon GOST 4658–73 .

Huile sous vide VM-4.

Ouate médicale hygroscopique selon GOST 5556–81 .

Calicot de coton selon GOST 11680–76 .

Méthane.

Chromate de potassium selon GOST 4459–75 .

Acide sulfurique selon GOST 4207–75 .

(Édition modifiée, Rev. N 1, 2).

3. PREPARATION POUR L'ANALYSE

3.1. Préparation d'échantillons, capsules, matériel de bain pour analyse.

L'analyse est effectuée sur deux échantillons dont la masse est choisie conformément au tableau.1. Les échantillons sont préparés comme suit.

Tableau 1

Épaisseur de poudre ou de feuille (les échantillons de copeaux ne sont pas analysés) 50 microns sont chargés dans le moule (Fig. 3) et des comprimés pesant 0,1-0,5 g sont pressés.

1 - clip; 2 - insert-matrice; 3 - poinçon supérieur; 4 - poinçon inférieur

Merde.3

De lingots, feuilles, barres , etc. sélectionner des échantillons compacts conformément aux normes et documentations réglementaires et techniques de ces produits. Des échantillons prélevés sur les lingots, des échantillons de clinquant et de fil d'épaisseur supérieure à 0,1 mm sont soumis à une gravure dans les conditions indiquées dans le tableau 1a.

Tableau 1a

Après gravure, les échantillons sont lavés à l'eau distillée et à l'alcool (10 cm alcool par échantillon). Lors de la détermination du carbone, le lavage à l'alcool est exclu. Les échantillons lavés sont transférés uniquement avec des pincettes propres. Stocker les échantillons dans des bouteilles fermées pour éviter la contamination de surface.

Le matériau du bain (cuivre, nickel, platine) est coupé en morceaux pesant 1,5 à 2 g, lavé à l'alcool et séché à l'air. Étain, fondu dans un creuset en graphite, à une pression de 0,133 Pa (1 10 torus). Des morceaux d'étain de 0,3 à 0,4 g sont lavés à l'alcool et séchés à l'air.

Les capsules (Fig. 4) sont usinées à partir de nickel fondu sous vide avec une fraction massique d'oxygène <1 10 %, recuit sous courant d'hydrogène ou sous vide à (1000 ± 50) °C pendant 1 heure.

Merde.4

Après chargement de l'échantillon dans la capsule, les bords de celle-ci sont serrés à la pince ou dans un étau dont la surface de serrage est préalablement dégraissée. Les échantillons sont transférés dans des capsules uniquement avec des pincettes propres.

Lors de la détermination de l'azote, des sections d'une tige de nickel d'un diamètre de 12 mm et d'une longueur de 25 mm sont utilisées comme matériau de bain. Lors de la détermination du carbone, les mêmes segments d'une tige de nickel et des morceaux de fer carbonyle pesant 0,1 à 1,0 g Le matériau du bain est lavé à l'alcool et séché à l'air avant d'être chargé dans le creuset.

(Édition modifiée, Rev. N 1).

4. CONDUITE DE L'ANALYSE

4.1. Détermination de l'oxygène par fusion réductrice sous vide

La méthode de réduction de la fusion sous vide pour la détermination de l'oxygène est la suivante : un échantillon du métal analysé est déposé dans un creuset en graphite d'un four sous vide (méthode de fusion sans bain) ou dans une masse fondue (bain) d'un autre métal (fer, nickel, platine, etc.) saturé de carbone. Dans ce cas, l'échantillon fond ou se dissout dans le bain. L'oxygène contenu dans l'échantillon se combine avec le carbone, est libéré dans la phase gazeuse sous forme de monoxyde de carbone et entre dans l'analyseur de gaz, où il est quantifié.

4.1.1. Détermination de l'oxygène dans le niobium, le molybdène et les alliages niobium-molybdène, niobium-vanadium par fusion sans bain (à une fraction massique d'oxygène 1 10 %).

L'analyse est effectuée sur l'installation "Giredmet S-1403M1" (voir dessin 2). L'assemblage du four d'extraction est illustré à la Fig.5. Avant l'analyse, le creuset est dégazé à une température de (2400 ± 50) °C pendant 30 à 60 min. La fin du dégazage est caractérisée par la valeur de correction de l'expérience témoin 3 10 % d'oxygène par échantillon de 1 g pendant 2 min à la température d'analyse (2350±50) °С.

1 - ballon refroidi à l'eau en quartz; 2 - entonnoir en quartz; 3 - le premier écran en graphite ; 4 - microcreuset en graphite ; 5 - deuxième écran en graphite; 6 - support en graphite

Merde.5

Temps d'extraction - 2 min. La détermination de la correction de l'expérience témoin est effectuée avant l'analyse de chaque échantillon dans l'ordre suivant. Au moins 5 minutes avant le début de l'extraction des gaz du four d'extraction, les vannes sont transférées dans leur position d'origine (les vannes 7, 13 sont fermées ; les vannes 6, 9, 11 et la vanne 15 sont ouvertes) ; évacuer le sas avec une pompe primaire ; ouvrir la vanne de verrouillage de 1,5 à 2 tours ; remonter le vase Dewar avec de l'azote liquide jusqu'à la sortie du four oxydant 10 ; après 10 à 20 s, la vanne 7 est ouverte, les vannes 6 et 9 sont fermées, le chronomètre est activé et après 15 s, la vanne de verrouillage est fermée ; après 2 minutes, la vanne 7 est fermée, la vanne 6 est ouverte A la fin de la séparation du mélange gazeux (vacuostat en position LT-2), la vanne 9 est ouverte, le gaz (azote) est évacué du système analytique ; la vanne 9 est fermée, le vase Dewar avec de l'azote liquide est abaissé, il est remplacé par le vase Dewar avec de l'alcool refroidi à moins 60–70 °C, et après le processus de dégivrage au dioxyde de carbone, la pression de CO est mesurée Manomètre automatique McLeod 16 ; la vanne 9 est ouverte et la dérivation du four oxydant est chauffée.

Lorsque les gaz sont évacués de l'analyseur, un autre échantillon est chargé dans le sas, le sas est pompé avec une pompe à vide avant, puis la vanne de verrouillage est ouverte de 1,5 à 2 tours. Une fois l'évacuation des gaz de l'analyseur terminée, l'appareil est prêt pour la prochaine analyse (les vannes 6 et 9 sont fermées, 7 sont ouvertes). Après avoir allumé le chronomètre, la poignée de la vanne de verrouillage est tournée dans le sens antihoraire jusqu'à ce que l'échantillon tombe dans le creuset. Suite à cela, la vanne de verrouillage est fermée. Les opérations suivantes sont effectuées dans le même ordre que lors de la détermination de la correction de l'expérience témoin.

L'analyse d'une série d'échantillons dans un creuset est effectuée jusqu'à ce que la masse de la masse fondue dans le creuset ne dépasse pas 10 g.

4.1.1a. Détermination de l'oxygène dans le niobium et le molybdène par fusion sans bain à l'aide d'un concentrateur de courant (à une fraction massique d'oxygène 1 10 %)

L'analyse est réalisée sur l'installation "Giredmet S-911M1", équipée d'un four d'extraction avec concentrateur de courant. Avant l'analyse, le creuset est dégazé à une température de (2400 ± 50) °C pendant 25 à 30 min. La fin du dégazage est caractérisée par une valeur de correction de l'expérience témoin d'au plus 3 μg d'oxygène par 1 min.

Régler la température de fonctionnement :

(2300±50) °C - pour l'analyse du molybdène,

(2400±50) °C - pour l'analyse du niobium.

Un morceau de molybdène (niobium) pur à l'oxygène ne contenant pas plus de 0,001% d'oxygène, pesant 0,5-1 g est jeté dans le creuset, la température de fonctionnement est vérifiée pour s'assurer qu'elle est correcte (le temps de fusion de l'échantillon ne dépasse pas 15 s).

Temps d'extraction - 1 min. La détermination de la correction de l'expérience témoin est effectuée avant l'analyse de chaque échantillon dans l'ordre suivant. Au moins 2 minutes avant le début de l'extraction des gaz au four d'extraction, la vanne d'installation (Fig. 1) est transférée dans sa position d'origine, à savoir: vanne 7 en position «pompage», vanne 16 et vanne du four oxydant 11 sont ouverts, la vanne 10 est fermée. Ensuite, le vase Dewar avec de l'azote liquide est levé jusqu'à la ramification du four oxydant, après 10 à 20 s, la vanne est commutée en position «pompage», la vanne 16 est fermée et le chronomètre est activé. Après 1 min, la vanne 7 est transférée en position « pompage » et la fin du processus de séparation du mélange gazeux est constatée en fonction des lectures du vacuomètre du système analytique ; la vanne 16 est ouverte, le gaz est évacué de l'analyseur, la vanne 16 est fermée ; remplacer le récipient d'azote liquide par un récipient d'alcool refroidi à moins 70 °C, et à la fin du processus de dégivrage au dioxyde de carbone, mesurer la pression de CO Manomètre McLeod 12 ; ouvrir le robinet 16.

Une fois que le gaz a été évacué de l'analyseur, l'appareil est prêt à prélever la portion de gaz suivante. L'analyse de l'échantillon est effectuée dans le même ordre que la détermination de la correction de l'expérience témoin.

L'analyse des échantillons dans un creuset est poursuivie jusqu'à ce que la masse de la masse fondue dans le creuset ne dépasse pas 9 g.

4.1.1b. Détermination complète de l'oxygène dans le niobium et le hafnium (lorsque la fraction massique d'oxygène dans le niobium est supérieure à 1 10 %, en hafnium - plus de 3 10 %).

L'analyse est réalisée sur l'installation "Giredmet S-911M1", équipée d'un concentrateur de courant, ou sur l'installation "Giredmet S-1403M1". Le matériel analysé est placé dans le bras horizontal du dispositif de chargement dans l'ordre suivant :

niobium pur de fusion par faisceau d'électrons avec une masse totale de 1,5 g;

échantillon d'hafnium ne pesant pas plus de 0,3 g;

échantillons de niobium d'une masse totale de 1 g;

échantillon d'hafnium ne pesant pas plus de 0,3 g.

Le poids total des échantillons ne dépasse pas 12 g à un rapport de la masse de niobium à la masse d'hafnium d'au moins 3:1.

Avant analyse, le creuset est dégazé à une température de 2400–2450 °C pendant 40 min. La fin du dégazage est caractérisée par la valeur de correction de l'expérience témoin de 10 µg d'oxygène pendant 3 min à une température d'analyse de 2400–2450°C.

Pour l'analyse, 1,5 g de niobium sont déposés dans le creuset et le réglage correct de la température de fonctionnement est vérifié (le temps de fusion complète de 1,5 g de niobium à une température de 2400–2450 ° C ne dépasse pas 15 s). La masse fondue est dégazée pendant deux à trois minutes, puis la correction de l'expérience témoin est déterminée pendant 3 minutes, après quoi l'échantillon d'hafnium est analysé. Temps d'extraction - 3 min. Ensuite, la valeur de correction de l'expérience témoin est déterminée pendant 1,5 min et l'échantillon de niobium est analysé avec la mesure obligatoire de la valeur de correction de l'expérience témoin avant l'analyse de chaque échantillon. Le temps d'extraction de l'oxygène du niobium est de 1,5 min. La valeur de la correction de l'expérience témoin est mesurée pendant 3 minutes, l'échantillon d'hafnium est analysé jusqu'à ce que la masse du bain de fusion dans le creuset ne dépasse pas 12 g.

4.1.1c. Détermination complète de l'oxygène dans le niobium et le rhénium (lorsque la fraction massique d'oxygène est supérieure à 1 10 %)

L'analyse est réalisée sur l'installation "Giredmet S-911M1", équipée d'un concentré de courant, ou sur l'installation "Giredmet S-1403M1". Le matériel analysé est placé dans le bras horizontal du dispositif de chargement dans l'ordre suivant :

niobium pur d'une masse totale de 1,5 g;

un échantillon de rhénium pesant au plus 0,5 g;

un échantillon de niobium d'une masse totale de 1 g ;

un échantillon de rhénium ne pesant pas plus de 0,5 g ... etc.

Le poids total des échantillons ne dépasse pas 12 g à un rapport de la masse de niobium à la masse de rhénium d'au moins 2:1.

Avant analyse, le creuset est dégazé à une température de 2400–2450 °C pendant 40 min. La fin du dégazage est caractérisée par une valeur de correction de l'expérience témoin de 3 μg d'oxygène par 1 min à une température d'analyse de 2400–2450 °C pendant 40 min.

L'analyse est effectuée comme indiqué au paragraphe 4.1.1b. Le temps d'extraction de l'oxygène du niobium et du rhénium, ainsi que le temps de détermination de la valeur de correction de l'expérience témoin, est de 1 min.

L'analyse des échantillons dans un creuset est effectuée jusqu'à ce que la masse de la masse fondue dans le creuset ne dépasse pas 12 g.

4.1.1g. Détermination de l'oxygène dans le niobium, le molybdène et les alliages niobium-molybdène par fusion sans bain avec nettoyage préalable de la surface des échantillons (à une fraction massique d'oxygène de 5 10 jusqu'à 1 10 %).

L'analyse est réalisée sur l'installation "Giredmet S-1403M1", comme indiqué au paragraphe 4.1.1, ou sur l'installation "Giredmet S-911M1", comme indiqué au paragraphe 4.1.1a.

Après gravure, les échantillons sont placés dans un dispositif de chargement en quartz, l'installation est mise sous vide et le creuset en graphite est dégazé. Temps de dégazage 25−30 min, température (2400±50) °С. La fin du dégazage est caractérisée par une valeur de correction de l'expérience témoin d'au plus 3 μg d'oxygène par 1 min. La différence entre deux mesures successives de la correction témoin ne doit pas dépasser 0,3 µg d'oxygène.

A la fin du dégazage, le chauffage du creuset est arrêté, le méthane est introduit dans le système d'extraction par la fuite jusqu'à ce qu'une pression de (80 ± 10) torr soit atteinte, et le dispositif de charge est chauffé dans un four tubulaire pendant 10 minutes à une température : pour le molybdène - (1000 ± 50) °C ; pour le niobium - (1100±50) °С. Ensuite, le système d'extraction est évacué et lorsque la pression atteint 1 10 pour retirer le four tubulaire.

Lorsqu'il est chauffé, une pyrolyse du méthane se produit, à la suite de quoi la surface des échantillons est nettoyée de l'oxygène sorbé et recouverte d'une couche protectrice de pyrocarbone, ce qui empêche la sorption secondaire de l'oxygène sur les échantillons.

Pendant le refroidissement des échantillons, le chauffage du creuset est activé et celui-ci est dégazé pendant 10 min.

Lors de l'analyse du niobium, la température du creuset est ajustée à (2200 ± 50) °C, l'échantillon est déposé et maintenu à cette température pendant 2 min. Ensuite, les vannes (robines) de l'installation (Fig. 1 et 2) sont transférées en position «analyse», la température du creuset est portée à (2400 ± 50) °С. Temps d'extraction (à partir du moment de la fusion complète de l'échantillon) - 1 min. A la fin du processus d'extraction, la valeur de correction de l'expérience témoin est mesurée pendant un temps égal au temps de maintien de l'échantillon à la température d'analyse. Après cela, la température du creuset est réduite à (2200 ± 50) °C et l'échantillon suivant est analysé dans le même ordre.

Lors de l'analyse du molybdène, la température du creuset est ajustée à (2300 ± 50) °C. Temps d'extraction (à partir du moment de la fusion complète de l'échantillon) - 1 min. A la fin du processus d'extraction, la valeur de correction de l'expérience témoin est mesurée pendant un temps égal au temps de maintien de l'échantillon à la température d'analyse. L'analyse de l'échantillon suivant est effectuée dans le même ordre.

L'analyse d'une série d'échantillons de niobium ou de molybdène dans un creuset est effectuée jusqu'à ce que la masse de la masse fondue dépasse 12 g.

4.1.1a-4.1.1d. (Introduit en plus, Rev. N 1).

4.1.2. Détermination de l'oxygène dans le vanadium, le molybdène, le tungstène, le rhénium et les alliages vanadium-niobium, vanadium-molybdène, vanadium-tantale, vanadium-tungstène, molybdène-rhénium, tungstène-rhénium, tungstène-tantale par fusion dans un bain de nickel (à une masse fraction d'oxygène 1 10 %)

L'analyse est effectuée sur l'installation "Giredmet S-1403M1" (voir Fig. 2) ou "Giredmet S-911M1" (voir Fig. 1). L'assemblage du four d'extraction est illustré à la Fig.6. Avant l'analyse, le creuset est dégazé à (2000 ± 50) ° C pendant 1,5 à 3 h. 1700 ± 50) ° С et dégazez la masse fondue pendant 10 à 15 min. La fin du dégazage est caractérisée par la valeur de correction de l'expérience témoin 3 10 % d'oxygène par échantillon de 1 g pendant 5 min à la température d'analyse (1700±50) °C.

1 - ballon refroidi à l'eau en quartz; 2 - entonnoir en quartz; 3 - écran en graphite; 4 - creuset en graphite

Merde.6

Temps d'extraction - 5 min. Pour corriger le résultat de l'analyse, une expérience de contrôle est réalisée avant l'analyse de chaque échantillon. La procédure de travail sur l'unité Giredmet S-1403M1 est spécifiée dans la clause 4.1.1.

Sur l'installation "Giredmet S-911M1" (voir Fig. 1), la définition de la modification de l'expérience de contrôle est déterminée dans l'ordre suivant. Au moins 5 minutes avant le début de l'extraction des gaz du four d'extraction, les vannes sont transférées dans leur position d'origine (vanne 7 en position « pompage », vanne 16 et vanne du four oxydant 11 sont ouvertes, vanne 10 est fermé); remonter le vase Dewar avec de l'azote liquide jusqu'à la ramification du four oxydant ; après 10-20 s, la vanne 7 est transférée en position « pompage », la vanne 16 est fermée et le chronomètre est mis en marche ; après 5 minutes, la vanne 7 est transférée en position « pompage » et la fin du processus de séparation du mélange gazeux est constatée en fonction des lectures du vacuomètre du système analytique ; la vanne 16 est ouverte, le gaz est évacué de l'analyseur ; la vanne 16 est fermée, le récipient contenant de l'azote liquide est remplacé par un récipient contenant de l'alcool refroidi à moins 60−70 °C et, à la fin du processus de dégivrage au dioxyde de carbone, la pression de CO est mesurée Manomètre McLeod 12 ; la vanne 16 est ouverte et la dérivation du four oxydant est chauffée.

Une fois que le gaz a été évacué de l'analyseur, l'appareil est prêt à prélever la portion de gaz suivante. L'analyse de l'échantillon est effectuée dans le même ordre que la détermination de la correction de l'expérience témoin.

Dans un creuset, il est possible d'analyser 5 à 10 échantillons d'un poids total allant jusqu'à 5 g avec un rapport de la masse du bain à la masse de l'échantillon (7–10):1. Après analyse de chaque échantillon, 3 à 5 g de nickel doivent être ajoutés au bain.

4.1.2a. Détermination de l'oxygène dans le vanadium métallique et l'alliage VV-8 par fusion dans un bain d'étain (lorsque la fraction massique d'oxygène est supérieure à 1 10 %)

L'analyse est effectuée sur l'installation "Giredmet S-911M1" ou "Giredmet S-1403M1". Avant l'analyse, le creuset est dégazé à une température de (2000 ± 50) °C pendant 2 à 3 heures.

La fin du dégazage est caractérisée par une valeur de correction de l'expérience témoin inférieure à 3 μg d'oxygène par 3 min à une température d'analyse de (1800 ± 30) °C.

La détermination de la valeur de la correction de l'expérience témoin s'effectue comme indiqué au paragraphe 4.1.2. Ensuite, le chauffage est éteint et après refroidissement du creuset, 0,8 à 1 g d'étain y sont jetés. La température du creuset est portée à (1800 ± 30) °C en augmentant le courant anodique de la lampe génératrice pendant 4 minutes. Après 2 minutes, répétez la mesure de la valeur de correction de l'expérience de contrôle.

Analysez le premier échantillon. Temps d'extraction - 3 min à une température de (1800±30) °C.

Effectuer la mesure de la valeur de correction de l'expérience témoin.

30 s avant le début de l'analyse du deuxième échantillon, 0,3 à 0,4 g d'étain sont jetés dans le creuset.

A la fin de l'analyse du second échantillon, la valeur de correction de l'expérience témoin est mesurée ; 30 s avant l'analyse du troisième échantillon, 0,3-0,4 g d'étain sont jetés dans le creuset... etc.

Dans un creuset, l'analyse de jusqu'à 20 échantillons d'un poids total allant jusqu'à 10 g est autorisée.

(Introduit en plus, Rev. N 1).

4.1.3. Détermination de l'oxygène dans le niobium, le vanadium, le tantale, le molybdène et les alliages binaires de ces éléments, à l'exception des alliages avec le titane, le zirconium, le chrome, l'aluminium et le germanium, par fusion dans un bain de platine (à une fraction massique d'oxygène 5 10 %)

L'analyse est effectuée sur l'installation "Giredmet S-1403M1" (voir Fig. 2) ou "Giredmet S-911M1" (voir Fig. 1). Assemblage du four d'extraction, voir Fig.6.

Avant analyse, le creuset est dégazé à (2000 ± 50) °C pendant 2 à 3 h. ) °C et dégaze la masse fondue pendant 10 min.

La fin du dégazage est caractérisée par la valeur de correction de l'expérience témoin 2 10 % d'oxygène par échantillon de 1 g pendant 5 min à la température d'analyse (1900±50) °C.

De plus, l'analyse est effectuée comme indiqué aux paragraphes 4.1.1 et 4.1.2. Le rapport de la masse du bain à la masse du matériau analysé est maintenu égal à (8-10) :1. A cet effet, une quantité appropriée de platine est ajoutée au creuset avant chaque détermination. La masse totale du matériau analysé dans un creuset ne doit pas dépasser 7 g.

4.1.4. Détermination de l'oxygène dans le niobium, le tantale et leurs alliages binaires, à l'exception des alliages avec le titane, le zirconium, l'aluminium et le germanium, fondant dans un bain de nickel et des capsules de nickel (à une fraction massique d'oxygène 2 10 %)

L'analyse est effectuée sur l'installation "Giredmet S-1403M1" (voir Fig. 2) ou sur l'installation "Giredmet S-911M1" (voir Fig. 1). L'assemblage du four d'extraction est illustré à la Fig.6.

Avant l'analyse, les échantillons sont chargés dans des capsules (voir Figure 4). Le creuset est dégazé à (2000 ± 50) ° C pendant 1,5 à 2 heures, puis la température est réduite à 1000–1200 ° C et des segments de tige de nickel d'une masse totale de 4 à 5 g sont jetés dans le creuset. du creuset est portée à (1700 ± 50 ) °С et la masse fondue est dégazée pendant 10−15 min.

La fin du dégazage est caractérisée par la valeur de correction de l'expérience témoin 5 10 % d'oxygène (sans capsule) ou 1 10 % d'oxygène (avec capsule) par échantillon de 1 g pendant 5 min à la température d'analyse (1700±50) °C. Les capsules vides sont analysées avant le premier et le dernier échantillon. De plus, l'analyse est effectuée comme indiqué aux paragraphes 4.1.1 et 4.1.2. Le rapport de la masse du bain à la masse du matériau analysé est maintenu égal à (7-10) : 1 (du fait des capsules lestées et, si nécessaire, de l'ajout de morceaux de nickel). La masse totale du matériau analysé dans un creuset ne doit pas dépasser 5 g.

4.1.5. Détermination de l'oxygène dans le zirconium, l'hafnium et leurs alliages binaires, ainsi que dans les alliages vanadium-zirconium, vanadium-aluminium, vanadium-chrome, niobium-aluminium, niobium-titane, niobium-germanium par fusion dans un bain de nickel et capsules de nickel à l'aide étain (à la fraction massique d'oxygène 1 10 %)

L'analyse est effectuée sur l'installation "Giredmet S-1403M1" (voir dessin 2) ou sur l'installation "Giredmet S-911M1" (voir dessin 1). L'assemblage du four d'extraction est illustré à la Fig.6.

Avant l'analyse, les échantillons sont chargés dans des capsules (voir Figure 4). Le creuset est dégazé à une température de (2100 ± 50) ° C pendant 3 heures, puis le chauffage est arrêté et après 2 minutes, 1 g d'étain et 4 à 5 g de nickel sont jetés dans le creuset. Allumez le chauffage, élevez la température du creuset à (1900 ± 50) ° C (pour les alliages de vanadium-chrome et de niobium-germanium - (1700 ± 50) ° C et dégazez le bain pendant 10-15 minutes. La fin de dégazage est caractérisé par la valeur de correction de l'expérience témoin 3 10 % d'oxygène (sans capsule) ou 4 10 % d'oxygène (avec capsule) par échantillon de 1 g pendant 5 min à la température d'analyse (1900±50) °C. Les capsules vides sont analysées avant le premier et le dernier échantillon. Après analyse de la première capsule vide, 0,3 g d'étain est déposé dans le creuset, la correction témoin est mesurée, puis l'échantillon est analysé. Par la suite, de l'étain est jeté dans le bain avant chaque dosage. De plus, l'analyse est effectuée comme indiqué aux paragraphes 4.1.1 et 4.1.2. Le rapport de la masse du bain à la masse du matériau analysé est maintenu égal à (10-15) :1. La masse totale du matériau analysé dans un creuset ne doit pas dépasser 2,5 g.

4.1.6. Détermination de la teneur en oxygène de l'yttrium, des métaux de terres rares et de leurs alliages binaires par fusion dans un bain de cuivre-nickel (à une fraction massique d'oxygène 1 10 %)

L'analyse est réalisée au « Giredmet. S-911M1" (voir dessin 1). Le four d'extraction est illustré à la figure 7. Le couvercle en graphite 5 (voir Fig. 7) est fixé à un noyau en acier avec un fil de molybdène 6, le noyau est déplacé par un aimant et sert à soulever et abaisser le couvercle 5 du creuset 3.

1 - ballon refroidi à l'eau en quartz; 2 - le premier écran en graphite ; 3 - creuset en graphite; 4 - deuxième écran en graphite ; 5 - couvercle en graphite; 6 - fil de molybdène d'un diamètre de 0,8 à 1 mm; 7 - entonnoir en quartz

Merde.7

Pièces en graphite pour le four d'extraction : le premier tamis en graphite - fig.8, le creuset en graphite - fig.9, le second tamis en graphite - fig.10, le couvercle en graphite - fig.11, l'entonnoir en quartz - fig.12.

Il est permis d'utiliser l'installation Giredmet S-1403M1 (voir dessin 2), dans laquelle le sas à vide est remplacé par un dispositif de chargement en verre ou en quartz, similaire au dispositif de chargement de l'installation Giredmet S-911M1.

Avant analyse, les échantillons sont chargés dans des capsules de nickel, qui diffèrent de celles représentées sur la figure 4 en ce que la profondeur de forage n'est pas de 4,5, mais de 7,5 mm. (Lorsque vous travaillez avec des capsules lestées, bien qu'à court terme, mais indésirable dans ce cas, un refroidissement de la masse fondue se produit). Avec l'échantillon, un morceau d'étain d'une masse de 0,3 g et d'une fraction massique d'oxygène <1 10 est placé dans chaque capsule. %, et devant la capsule dans le dispositif de démarrage - un morceau de nickel pesant 1,5 g.

Le nickel est préalablement dégazé par la même méthode que les capsules. Seul l'étain (0,3 g) est placé dans deux capsules (la première et la dernière). Le creuset est dégazé à (2000 ± 50) ° C pendant 2 heures, puis la température est réduite à 1000–1200 ° C, le matériau du bain de 15 g de cuivre et 15 g de nickel est déversé dans le creuset, la température est porté à (1700 ± 50) °C et fondu dégazé 15−20 min.

La fin du dégazage est caractérisée par la valeur de correction de l'expérience témoin 1 10 % d'oxygène (sans capsule) ou 3 10 % d'oxygène (avec nickel, capsule et étain) par échantillon de 1 g pendant 5 min à la température d'analyse (1700±50) °C.

Après avoir mesuré la correction de l'expérience de contrôle, soulevez le couvercle en graphite 5 (voir Fig. 7), déposez 1,5 g de nickel et une capsule avec de l'étain (sans échantillon) dans le creuset, fermez le couvercle et pompez le gaz dans l'analyseur pendant 5 min. Les capsules d'échantillon sont analysées de la même manière, mais le morceau de nickel est jeté 20 s avant la capsule. L'analyse du mélange de gaz extraits est effectuée comme indiqué au paragraphe 4.1.2. Le poids total du matériau analysé dans un creuset ne doit pas dépasser 1,5 g pour le samarium et l'europium et 3,0 g pour les autres métaux des terres rares.

4.1.7. Détermination de l'oxygène dans les fluorures de terres rares et d'yttrium par fusion sans bain (à une fraction massique d'oxygène 1 10 %)

L'analyse est effectuée sur l'installation "Giredmet S-911M1" (voir dessin 1). L'assemblage du four d'extraction est illustré à la figure 13. Le couvercle en graphite 8 (voir dessin 13) verrouille le creuset 5 à travers la douille 12. Le couvercle 8 est fixé à un poussoir en acier avec un fil de molybdène 9, qui est déplacé par un aimant et sert à soulever et abaisser le couvercle 8.

1 - ballon refroidi à l'eau en quartz; 2 - insert en quartz; 3 - porte-graphite; 4 - le premier écran en graphite ; 5 - creuset en graphite; 6 - pétales de réflecteurs en graphite; 7 - deuxième écran en graphite ; 8 - couvercle en graphite; 9 - fil de molybdène d'un diamètre de 0,8 à 1 mm; 10 - entonnoir en quartz; 11 - épingles en graphite; 12 - la première douille en graphite; 13 - deuxième douille en graphite

Merde.13

Pièces en graphite et quartz pour le four d'extraction : entonnoir en quartz - fig.14, support en graphite - fig.15, premier écran en graphite - fig.16, creuset en graphite - fig.17, pétale-réflecteur en graphite - fig.18, deuxième écran en graphite - dessin 19, couvercle en graphite - dessin 20, entonnoir en quartz - dessin 21, tige en graphite - dessin 22, première douille en graphite - dessin 23, deuxième douille en graphite - dessin 24.

Diable 14

Merde.15

Merde.18

Il est permis d'utiliser l'installation Giredmet S-1403M1, dans laquelle le sas à vide est remplacé par un dispositif de chargement en verre ou en quartz, similaire au dispositif de chargement de l'installation Giredmet S-911M1.

Le creuset est dégazé à (2100 ± 50) ° C pendant 2 à 3 heures. La fin du dégazage est caractérisée par la valeur de correction de l'expérience de contrôle 3 10 % d'oxygène par échantillon de 1 g pendant 5 min à la température d'analyse (1800±50) °C.

Avant de déposer l'échantillon, le couvercle en graphite sur le creuset est soulevé et abaissé dès que l'échantillon tombe dans le creuset. Temps d'extraction - 5 min. L'ordre d'analyse est précisé aux paragraphes 4.1.1 et 4.1.2. La correction de l'expérience témoin est déterminée avant l'analyse de l'échantillon suivant.

4.1.8. Dosage de l'oxygène dans les terres rares, alliages de type yttrium et mischmétal, samarium-praséodyme, gadolinium-samarium par fusion dans un bain de fluorure de terre rare (à une fraction massique d'oxygène 2 10 %)

Le matériel, les conditions de dégazage du creuset et de réalisation de l'analyse sont précisés dans la clause 4.1.7. Avant chaque détermination, 0,4 à 0,5 g de fluorure fondu d'un des métaux des terres rares (à l'exception des fluorures de samarium et d'europium) et 0,3 g d'étain sont déposés dans le creuset et dégazés pendant 5 minutes. La quantité de matière pouvant être analysée dans un creuset avec un procédé continu est de 4 g (1 g pour le samarium et l'europium). Lors de l'analyse du samarium et de l'europium, 0,3 g d'indium est introduit dans le creuset avec de l'étain et du fluorure de métal de terre rare, et après chaque détermination, de l'oxygène est injecté dans le four d'extraction à une pression de 0,053 à 0,067 MPa (400 à 500 torr ), suivi d'un pompage et d'un dégazage du creuset à une température de 2000 °C jusqu'à ce que la valeur de correction de l'expérience témoin spécifiée au paragraphe 4.1.7 soit établie.

4.1.9. Détermination de l'oxygène dans l'indium, le gallium et leurs alliages binaires par fusion sans bain (à une fraction massique d'oxygène 5 10 %)

L'analyse est effectuée sur l'installation "Giredmet S-911M1" (voir dessin 1). L'assemblage du four d'extraction est représenté sur le dessin 25. Le couvercle en graphite 6 (voir dessin 25) est fixé à un noyau en acier avec un fil de molybdène 7, qui est déplacé par un aimant et sert à soulever et abaisser le couvercle 6 du creuset 5.

1 - ballon refroidi à l'eau en quartz; 2 - insert en quartz (voir dessin 13); 3 - porte-graphite; 4 - écran en graphite; 5 - creuset en graphite; 6 - couvercle en graphite; 7 - fil de molybdène d'un diamètre de 0,8 à 1 mm

Merde.25

Pièces en graphite pour le four d'extraction : support en graphite - fig.26, tamis en graphite - fig.27, creuset en graphite - fig.28, couvercle en graphite - fig.29.

Il est permis d'utiliser l'installation Giredmet S-1403M1, dans laquelle le sas à vide est remplacé par un dispositif de chargement en verre ou en quartz, similaire au dispositif de chargement de l'installation Giredmet S-911M1.

Le creuset est dégazé à (2000 ± 50) ° C pendant 1 à 1,5 heures. La fin du dégazage est caractérisée par la valeur de correction de l'expérience de contrôle 1 10 % d'oxygène par échantillon de 1 g pendant 3 min à (1150±50) °C. Après avoir déterminé la correction pour l'expérience de contrôle, le couvercle en graphite 6 est soulevé, l'échantillon est déposé dans le creuset 5 et le couvercle est fermé. Les opérations d'analyse du mélange de gaz extraits sont effectuées comme indiqué aux paragraphes 4.1.1 et 4.1.2, avec la mesure obligatoire de la correction de l'expérience témoin avant chaque analyse.

4.2. Détermination de l'oxygène par chauffage sous vide à haute température

La méthode de chauffage sous vide à haute température pour la détermination de l'oxygène est la suivante. L'échantillon est déposé dans un creuset en graphite dans un four sous vide à 2000 °C. Dans ce cas, l'oxygène diffuse à la surface de l'échantillon, où il interagit avec le carbone gazeux, qui est en équilibre avec le graphite du creuset. Le monoxyde de carbone résultant est libéré dans la phase gazeuse et quantifié dans l'analyseur de gaz.

4.2.1. Détermination de l'oxygène dans le niobium, le tantale, le molybdène, le tungstène, le rhénium et les alliages niobium-tungstène, niobium-molybdène, tantale-tungstène, molybdène-rhénium, tungstène-rhénium sans faire fondre l'échantillon (à une fraction massique d'oxygène 2 10 %)

Analyser des échantillons compacts d'une épaisseur ne dépassant pas 1 mm, ainsi que des échantillons sous forme de poudre et de feuille, pressés comme indiqué à la section 3. L'analyse est effectuée sur l'installation "Giredmet S-1403M1" (voir dessin 2) ou sur l'installation "Giredmet S-911M1" (voir dessin 1). Au lieu d'un creuset en graphite étagé (voir Fig. 6), un creuset à paroi mince (épaisseur du fond et de la paroi 2 mm) est utilisé. Avant l'analyse, le creuset est dégazé pendant 1,5 à 2 h à (2200 ± 50) °C. La fin du dégazage est caractérisée par la valeur de correction de l'expérience témoin 1 10 % d'oxygène par 1 g d'échantillon pendant 10 min à une température d'analyse de (2000 ± 50) °C.

Après avoir déposé l'échantillon dans le creuset, une extraction à haute température est effectuée pendant 10 min. Pour corriger le résultat de l'analyse, une campagne de contrôle est effectuée avant l'analyse de chaque échantillon (comme indiqué aux paragraphes 4.1.1 et 4.1.2). L'analyse est effectuée dans le même ordre que lors de la détermination de la correction de l'expérience témoin, jusqu'à ce que la masse totale du matériau analysé ne dépasse pas 10 g.

4.3. Détermination du carbone

La méthode de fusion oxydative sous vide pour la détermination du carbone est la suivante. Un creuset en corindon est placé dans un four à induction sous vide, où la charge de fer-nickel est fondue et la masse fondue est saturée d'oxygène de la phase gazeuse. Ensuite, un vide est créé dans le système. Après dégazage, une masse fondue de nickel-fer-oxygène sans carbone se forme. Un échantillon du métal analysé est déposé dans la masse fondue. Lorsque l'échantillon est dissous, le carbone qu'il contient est oxydé et les produits de la réaction sont libérés dans la phase gazeuse. Le gaz entre dans l'analyseur, où sa quantité est déterminée.

4.3.1. Détermination du carbone dans le zirconium, l'hafnium, le vanadium, le niobium, le tantale, le molybdène, le tungstène, le rhénium, le gallium, l'indium, l'yttrium, les terres rares et les alliages binaires par fusion oxydative sous vide (avec une fraction massique de carbone de 1 10 jusqu'à 3 10 %)

L'analyse est effectuée sur l'installation "Giredmet S-911M1" (Fig. 1) ou sur l'installation "Giredmet S-1403M1" (Fig. 2). L'ensemble du four d'extraction est représenté sur le dessin 30.

1 - ballon refroidi à l'eau en quartz; 2 - entonnoir en quartz; 3 - écran en feuille de nickel de 0,1 mm d'épaisseur; 4 - creuset extérieur en corindon (diamètre inférieur 21 mm, diamètre supérieur 25 mm, hauteur 45 mm); 5 - creuset intérieur en corindon (diamètre inférieur 17 mm; diamètre supérieur 21 mm, hauteur 125 mm); 6 - remplissage entre le creuset extérieur et intérieur de poudre de corindon ; 7 - support en quartz

Merde.30

De la poudre de corindon d'une granulométrie de 50 à 100 µm est versée dans le creuset extérieur 4 sur une hauteur de 4 à 5 mm. La poudre est fabriquée à partir du matériau des creusets. Le creuset intérieur 5 est inséré dans le creuset extérieur, de la poudre de corindon est coulée entre les parois des creusets. À l'intérieur de l'entonnoir 2, insérez un écran de feuille de nickel, torsadé sous la forme d'un tube. Épaisseur du film 0,1-0,2 mm. Le diamètre extérieur de l'écran est égal au diamètre intérieur de l'entonnoir, la hauteur de l'écran est supérieure de 40 à 60 mm à la hauteur de la partie cylindrique de l'entonnoir. Le bord inférieur de l'entonnoir lorsqu'il est installé dans le four d'extraction doit être abaissé de 3 à 5 mm dans le creuset intérieur. 3,5 g de fer carbonyle et un morceau de tige de nickel de 25 mm de long et de 12 mm de diamètre sont chargés dans le creuset intérieur. Les creusets assemblés sont montés sur un support en quartz 7 à l'intérieur du flacon 1 et l'entonnoir est suspendu.

Lors de la préparation de la configuration pour l'analyse, 150−200 cm alcool éthylique et à l'aide d'azote liquide ou de neige carbonique porter sa température à moins 50-70 ° C.

Le chauffage du matériau du bain commence à une pression dans le four d'extraction ne dépassant pas 0,67 Pa (5 10 torus). La température est montée en douceur de (900 ± 50) à (1600 ± 50)°C en 15 minutes. Après avoir fait fondre le bain et atteint une pression au-dessus de la masse fondue inférieure à 6,7 Pa (5 10 torr) de l'oxygène est fourni au four d'extraction à une pression de (0,067 ± 0,0067) MPa [(500 ± 50) torr] et la masse fondue est maintenue dans une atmosphère d'oxygène pendant 5 à 7 min, puis l'oxygène est pompé, la masse fondue est dégazé pendant 15 à 20 min et l'alimentation en oxygène est répétée suivie d'une exposition de 3 à 5 min. Après cela, la température de la masse fondue est portée à (1700 ± 50) ° C et elle est dégazée pendant 1,5 à 3 heures jusqu'à ce que la valeur de correction de l'expérience de contrôle soit atteinte 2 10 % de carbone pour 1 g d'échantillon dans les conditions d'analyse indiquées dans le tableau 2.

Tableau 2

La détermination de la correction de l'expérience témoin est effectuée avant l'analyse de chaque échantillon.

Dans l'installation «Giredmet S-1403M1» (voir Fig. 2), la correction de l'expérience de contrôle est déterminée dans l'ordre suivant: au moins 5 minutes avant le début de la mesure, les vannes sont transférées dans leur position d'origine (vannes 7, 13 sont fermées ; les vannes 6, 9, 11 et la vanne 15 sont ouvertes) ; remonter le vase Dewar avec de l'azote liquide jusqu'à la sortie du four oxydant 10 ; après 10 à 20 s, la vanne 7 est ouverte, les vannes 6 et 9 sont fermées et le chronomètre est activé ; en fin d'extraction de gaz fermer la vanne 7 ; à la fin du processus d'oxydation du monoxyde de carbone en dioxyde, ouvrez la vanne 9, évacuez le gaz (azote) du système d'analyse, fermez la vanne 9, abaissez le vase Dewar avec de l'azote liquide, remplacez-le par un vase Dewar avec de l'alcool refroidi à moins 60−70 °C; après la fin du processus de dégivrage du dioxyde de carbone, sa pression est mesurée à l'aide d'un manomètre McLeod automatique 16 ; la vanne 9 est ouverte et la dérivation du four oxydant est chauffée.

Lorsque les gaz sont évacués de l'analyseur, un autre échantillon est chargé dans le sas, le sas est pompé avec une pompe à vide avant, puis la vanne de verrouillage est ouverte de 1,5 à 2 tours. A la fin de l'évacuation des gaz de l'analyseur, l'appareil est prêt pour la prochaine analyse (les vannes 6 et 9 sont fermées, la 7 est ouverte). Une fois le chronomètre activé, l'échantillon est déposé dans le creuset en faisant tourner la poignée de l'écluse et l'écluse est fermée.

Dans l'installation «Giredmet S-911M1» (voir Fig. 1), la correction de l'expérience de contrôle est déterminée dans l'ordre suivant: au moins 5 minutes avant le début de la mesure, les vannes sont transférées dans leur position d'origine (robinet 7 - en position « pompage », vanne 16 et vanne 11 du four à oxydation - ouvertes, vanne 10 - fermée) ; monter le vase Dewar avec de l'azote liquide jusqu'à la sortie du four oxydant 11; après 10-20 s, la vanne 7 est transférée en position « pompage », la vanne 16 est fermée et le chronomètre est mis en marche ; à la fin de la sélection de gaz, la vanne 7 est transférée en position « vidange » ; après achèvement de l'oxydation du monoxyde de carbone, la vanne 16 est ouverte, le gaz (azote) est évacué de l'analyseur ; la vanne 16 est fermée, le vase Dewar avec de l'azote liquide est remplacé par un vase Dewar avec de l'alcool refroidi à moins 60-70 °C ; en fin de dégivrage du dioxyde de carbone, sa pression est mesurée avec un manomètre McLeod 12 ; la vanne 16 est ouverte, la dérivation du four oxydant est chauffée.

Une fois que le gaz a été évacué de l'analyseur, l'appareil est prêt à prélever la portion de gaz suivante.

L'analyse des échantillons sur l'installation "Giredmet S-1403M1" et "Giredmet S-911M1" est effectuée dans le même ordre que lors de la détermination de la correction de l'expérience de contrôle, et se poursuit jusqu'à ce que la masse totale du matériau analysé dépasse la valeur indiqué dans le tableau 2 . Les conditions d'analyse pour des matériaux spécifiques sont données dans le tableau 2.

4.3.2. Détermination du carbone dans le niobium, le molybdène, le silicium avec nettoyage préalable de la surface des échantillons (avec une fraction massique de carbone de 1 10 jusqu'à 1 10 %)

L'analyse est effectuée comme indiqué au paragraphe 4.3.1. Les échantillons après gravure sont placés dans un dispositif de chargement en quartz, l'installation est mise sous vide ; fondre et oxyder le bain. Avant la deuxième alimentation en oxygène, le dispositif de chargement est chauffé avec un four tubulaire. La température du four lors du chauffage du molybdène est de (500 ± 50) °С, niobium et silicium - (950 ± 50) °С. Après 5 minutes, de l'oxygène est fourni au système d'extraction à une pression de (450 ± 5) torr et incubé pendant 2 à 3 minutes. Ensuite, le système est évacué et lorsque la pression est atteinte (3−5) 10 pour retirer le four tubulaire.

Lorsque l'échantillon est chauffé dans une atmosphère d'oxygène, le carbone et l'azote sorbés en surface sont éliminés. En raison de l'oxydation de surface, la probabilité de sorption secondaire de composés contenant du carbone et de l'azote est considérablement réduite.

Temps de dégazage 1,5−2 h. La différence entre deux mesures successives de la correction témoin ne doit pas dépasser 0,1 µg de carbone.

(Introduit en plus, Rev. N 1).

4.4. Détermination de l'azote

La méthode de fusion sous vide dans un bain de nickel sans carbone pour le dosage de l'azote est la suivante. L'échantillon est déposé dans un bain de nickel fondu dans un creuset en corindon dans un four à induction sous vide. Après dissolution de l'échantillon dans le bain, l'azote est libéré de la masse fondue dans la phase gazeuse et pompé vers l'analyseur, où sa quantité est déterminée.

4.4.1. Détermination de l'azote dans le niobium, le tantale, le vanadium, le molybdène, le tungstène, le rhénium, le zirconium, l'hafnium, l'yttrium, les métaux des terres rares et leurs alliages binaires, à l'exception des alliages avec l'aluminium, le germanium et le silicium par extraction sous vide dans un nickel sans carbone fondre (avec une fraction massique d'azote de 1 10 jusqu'à 3 10 %)

L'analyse est effectuée sur l'installation "Giredmet S-911M1" (voir dessin 1) ou sur l'installation "Giredmet S-1403M1" (voir dessin 2). L'ensemble du four d'extraction est représenté sur le dessin 30.

De la poudre de corindon d'une granulométrie de 50 à 100 µm est versée dans le creuset extérieur 4 sur une hauteur de 4 à 5 mm. La poudre est fabriquée à partir du matériau des creusets. Le creuset intérieur 5 est inséré dans le creuset extérieur, de la poudre de corindon est coulée entre les parois des creusets.

Le bord inférieur de l'entonnoir 2 lorsqu'il est installé dans le four d'extraction doit être abaissé de 3 à 5 mm dans le creuset intérieur. Un morceau de tige de nickel de 25 mm de long et de 12 mm de diamètre est chargé dans le creuset intérieur. Les creusets assemblés sont montés sur un support en quartz 7 à l'intérieur du flacon 1 et l'entonnoir est suspendu.

Le chauffage du matériau du bain commence à une pression dans le four d'extraction ne dépassant pas 0,402 Pa (3 10 torus). La température est élevée en douceur de (900 ± 50) ° С à la température d'analyse en 10 à 15 min. Après avoir atteint la température d'analyse (tableau 2), la masse fondue est dégazée pendant 1 à 1,5 h jusqu'à ce que la valeur de correction de l'expérience témoin soit obtenue 5 10 % d'azote par échantillon de 1 g.

La détermination de la correction de l'expérience témoin est effectuée avant l'analyse de chaque échantillon.

Dans l'installation Giredmet S-1403M1 (voir Fig. 2), la correction de l'expérience de contrôle est définie dans l'ordre suivant: au moins 5 minutes avant le début de l'extraction des gaz du four d'extraction 30, le système analytique est amené à son position d'origine (les vannes 7, 13 sont fermées ; 6, 9, 11 sont ouvertes ; la vanne 15 est ouverte ; un vase Dewar avec de l'azote liquide est remonté jusqu'à la dérivation du four oxydant 10) ; évacuer le sas avec une pompe primaire ; ouvrir la vanne de verrouillage de 1,5 à 2 tours ; ouvrir la vanne 7, fermer 6, 9 et mettre le chronomètre en marche ; après 15 s, le sas est fermé ; après 10 minutes, la vanne 7 est fermée, la vanne 6 est ouverte, et à la fin du processus de séparation du mélange gazeux (le commutateur du vacuomètre est en position "LT-2"), la pression d'azote est mesurée avec une pression McLeod automatique calibre 16 ; ouvrir la vanne 9.

Lorsque les gaz sont évacués de l'analyseur, un autre échantillon est chargé dans le sas, le sas est pompé avec une pompe à vide avant, puis la vanne de verrouillage est ouverte de 1,5 à 2 tours. Après le pompage de l'azote de l'analyseur, l'appareil est prêt pour la prochaine analyse (les vannes 6 et 9 sont fermées, 7 est ouverte). Une fois le chronomètre activé, l'échantillon est déposé dans le creuset en faisant tourner la poignée de l'écluse et l'écluse est fermée.

Dans l'installation «Giredmet S-911M1» (voir Fig. 1), la correction de l'expérience témoin est déterminée comme suit: au moins 5 minutes avant le début de l'extraction des gaz du four d'extraction 1, le système analytique est amené à son position d'origine (robinet 7 en position « pompage », la vanne 16 et la vanne du four oxydant 11 sont ouvertes, la vanne 10 est fermée, un Dewar avec de l'azote liquide est remonté jusqu'à la ramification du four oxydant) ; mettre la vanne 7 en position "pompage", fermer la vanne 16 et mettre le chronomètre en marche ; après 10 minutes, la vanne 7 est transférée en position « pompage » et la fin du processus de séparation du mélange gazeux est constatée en fonction des lectures du vacuomètre du système analytique ; mesurer la pression d'azote avec un manomètre McLeod 12 ; la vanne 16 est ouverte, l'azote est pompé.

Une fois le gaz évacué de l'analyseur, l'appareil est prêt pour la prochaine analyse.

L'analyse des échantillons sur l'installation "Giredmet S-1403M1" et "Giredmet S-911M1" est effectuée dans le même ordre que pour déterminer la correction de l'expérience de contrôle, et se poursuit jusqu'à ce que la masse totale du matériau analysé dépasse la valeur indiquée dans le tableau 3.

Tableau 3

Une fois l'extraction du gaz de chaque échantillon terminée, 1 g de nickel est ajouté au bain et la masse fondue est dégazée pendant 3 min.

La ramification du four oxydant reste immergée dans le vase Dewar à azote liquide pendant toute la durée de fonctionnement des installations en mode analyse.

Les conditions d'analyse pour des matériaux spécifiques sont données dans le tableau 3.

4.4.2. Détermination simultanée de l'azote et du carbone dans des poudres de niobium et de tantale d'une granulométrie de 10 à 100 μm et d'une teneur en oxygène d'au moins 0,07 % (avec une fraction massique d'azote de 1 10 jusqu'à 3 10 % et carbone de 1 10 jusqu'à 2 10 %).

L'analyse est réalisée sur l'installation "Giredmet S-911M1" ou "Giredmet S-1403M1", comme indiqué au paragraphe 4.4.1.

Après avoir mesuré la pression d'azote dans l'analyseur, l'azote est pompé et la température du piège du four oxydant est amenée à moins 70 °C à l'aide d'alcool réfrigéré. La pression du gaz carbonique est ensuite mesurée.

4.4.3. Dosage de l'azote dans le niobium, le molybdène, le silicium avec nettoyage préalable de la surface des échantillons (avec une fraction massique d'azote de 2 10 jusqu'à 2 10 %)

La préparation de l'installation est réalisée comme indiqué au paragraphe 4.1.1, l'oxydation des échantillons - comme indiqué au paragraphe 4.3.2. Le bain est dégazé pendant 2-2,5 heures La fin du dégazage est caractérisée par une valeur de correction de l'expérience témoin inférieure à 2 µg d'azote. La différence entre deux mesures successives de la correction témoin ne doit pas dépasser 0,2 µg d'azote.

L'analyse du niobium et du molybdène est effectuée comme indiqué au paragraphe 4.4.1 ; tandis que pour le silicium :

4.4.2, 4.4.3. (Introduit en plus, Rev. N 1).

4.5. Détermination de l'hydrogène

La méthode de chauffage sous vide pour déterminer l'hydrogène est la suivante. L'échantillon est déposé dans un creuset en graphite dans un four sous vide où, à une température A 1200 °C, tous les composés métalliques contenant de l'hydrogène sont décomposés. L'hydrogène libéré dans la phase gazeuse entre dans l'analyseur, où sa pression est mesurée dans un volume connu.

4.5.1. Détermination de l'hydrogène dans le niobium, le tantale, le vanadium, le molybdène, le tungstène, le rhénium, le zirconium, l'hafnium, les métaux des terres rares et leurs alliages ayant un point de fusion 1200 °C, méthode de chauffage sous vide (à une fraction massique d'hydrogène 2 10 %)

Pour l'analyse, des échantillons compacts sont prélevés, ainsi que des échantillons de poudre et de feuille, pressés, comme indiqué à la section 3. L'analyse est effectuée sur l'installation "Giredmet S-911M1" (voir Fig. 1) ou "Giredmet S-1403M1" (voir Fig. 2). Au lieu d'un creuset en graphite étagé, un creuset à paroi mince avec un fond et une épaisseur de paroi de 2 mm est utilisé. Avant l'analyse, le creuset est dégazé pendant 1 à 1,5 h à une température de (1800 ± 50) °C. La fin du dégazage est caractérisée par la valeur de correction de l'expérience témoin 1 10 % d'hydrogène par échantillon de 1 g d'échantillon pendant 10 min à une température de (1200 ± 20) °C.

Temps d'extraction - 10 min. La détermination de la correction à blanc est effectuée comme décrit aux paragraphes 4.1.1 et 4.1.2. Une particularité est que lors de l'analyse, le four oxydant est déconnecté du système d'analyse. L'analyse est effectuée dans le même ordre que la détermination de la correction de l'expérience témoin. Le processus est poursuivi jusqu'à ce que la masse totale du matériau analysé ne dépasse pas 10 g.

5. TRAITEMENT DES RÉSULTATS

5.1. Fraction massique d'impureté ( ) en pourcentage est calculé par la formule

,

où - pression de gaz (CO , N , H ) dans le volume de l'analyseur moins la valeur de pression obtenue lors de la détermination de la correction pour l'expérience de contrôle, Pa (tore);

— volume de l'analyseur, cm ;

est la masse de l'échantillon, g ;

- une constante égale à lors du calcul de la fraction massique d'oxygène - 8,7 10 , carbone - 6,6 10 , azote - 1,5 10 et hydrogène - 1,

1 10 .

5.2. Écarts absolus admissibles entre les résultats de deux déterminations parallèles avec une probabilité 0,95 ne doit pas dépasser les valeurs indiquées dans le tableau 4. Pour les valeurs intermédiaires des fractions massiques d'impuretés, les écarts admissibles sont déterminés par interpolation linéaire.

Tableau 4

(Édition modifiée, Rev. N 1).

5.3. De brèves caractéristiques de la méthode de détermination des impuretés sont données dans le tableau.5.

Tableau 5

(Introduit en plus, Rev. N 1).