Oxygen and Nitrogen Determination in Refractory Metals and Their Alloys

Aplikace | 2020 | LECOInstrumentace
Elementární analýza, Příprava vzorků
Zaměření
Materiálová analýza, Průmysl a chemie
Výrobce
LECO

Význam tématu


Titan a další žáruvzdorné kovy hrají klíčovou roli v letectví, medicíně a průmyslu díky vysokému poměru pevnosti k hmotnosti a odolnosti vůči korozi. Obsahy kyslíku a dusíku ovlivňují mechanické vlastnosti, tvrdost i křehkost materiálu.

Cíle a přehled studie / článku


Cílem je představit metodiku simultánní determinace kyslíku a dusíku v žáruvzdorných kovech metodou inertní plynové fúze na přístroji LECO ON736, včetně optimalizace parametrů a ukázky typických výsledků pro pevné i práškové vzorky.

Použitá instrumentace


  • Determinátor kyslíku a dusíku LECO ON736
  • Grafitové kelímky a elektrody (typ 782-720, 782-721, 618-376)
  • Niklové košíky a kapsle (502-344, 502-822)
  • Grafitový prášek (501-073) a niklový flux (501-598)
  • Referenční materiály LCRM®, LRM®, NIST

Použitá metodika


Metoda inertní plynové fúze spočívá v zahřátí vzorku v inertní atmosféře za pomoci uhlíkové grafitové kelímky a elektrody. Uvolněné plyny jsou detekovány infračerveně (kyslík) a termickou vodivostí (dusík). Klíčové kroky:
  • Příprava vzorků: chemické leptání nebo mechanické očištění povrchu pevných vzorků, sušení a případné přímé analýzy prášků/chipsů
  • Stanovení instrumentálního blanku (minimálně tři replikáty)
  • Kalibrace a korekce driftu pomocí alespoň tří standardů referenčních materiálů
  • Analýza vzorků v replikátech (0,10–0,15 g)
  • Parametry: inerční plyn helia, optimum výkon a doby analýzy pro O (35 s) a N (65 s)

Hlavní výsledky a diskuse


  • Pro pevné vzorky titanových slitin průměrné obsahy: O = 0,110 ± 0,004 %, N = 0,002 ± 0,001 %
  • Molybdenové vzorky: nízké obsahy O ≈ 0,011 % a N < 0,0005 %
  • Zirkoniové a tantálové vzorky vykazují rovnoměrné rozložení O a velmi nízké hladiny N
  • Pro práškové a drťové vzorky (např. NIST 360b): O ≈ 0,149 ± 0,002 %, N ≈ 0,0043 ± 0,0005 %
  • Opakovatelnost měření potvrzena nízkou směrodatnou odchylkou (s < 0,005 %)

Přínosy a praktické využití metody


  • Vysoká přesnost a citlivost inertní plynové fúze pro simultánní stanovení
  • Vhodné pro široké spektrum žáruvzdorných kovů a jejich slitin
  • Uplatnění v QA/QC laboratořích, leteckém průmyslu, biomedicíně a výzkumu materiálů
  • Automatizace procesu umožňuje vyšší propustnost vzorků

Budoucí trendy a možnosti využití


  • Další rozvoj automatizace a minimalizace velikosti vzorku
  • Optimalizace metodiky pro argon jako nosný plyn
  • Integrace s datovou analýzou a průmyslovým IoT řešením
  • Kombinace s komplementárními technikami (SEM/EDX, ICP-OES)

Závěr


LECO ON736 nabízí spolehlivou a opakovatelnou analýzu obsahu kyslíku a dusíku v žáruvzdorných kovech, splňující normy ASTM E1409 a E1569 a podporující vysoké standardy kvality v náročných průmyslových aplikacích.

Reference


  • ASTM E1409. Standard Test Method for Determination of Oxygen and Nitrogen in Titanium and Titanium Alloys by Inert Gas Fusion Technique. ASTM International.
  • ASTM E1569. Standard Test Method for Determination of Oxygen and Nitrogen in Refractory Metals and Their Alloys. ASTM International.
  • LECO Corporation. Oxygen and Nitrogen Determination in Refractory Metals and Their Alloys – Application Note. Saint Joseph, MI, 2020.

Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Oxygen, Nitrogen, and Hydrogen in Refractory Metals
Oxygen and Hydrogen Determination in Titanium Hydride
Determination of Oxygen and Nitrogen in Ferroalloys
Determination of Oxygen and Nitrogen in Ferroalloys (ON836)