鎳基合金粉化學分析方法 第2部分：鎢含量的測定 辛可寧稱量法（送審稿）

YS/T539.2—202XPAGEII×20xx-xx-xx實施20xx-xx-xx發(fā)布鎳基合金粉化學分析方法第2部分：鎢含量的測定辛可寧稱量法Methodsforchemicalanalysisofnickelbasealloypowder—Part2：Determination20xx-xx-xx實施20xx-xx-xx發(fā)布鎳基合金粉化學分析方法第2部分：鎢含量的測定辛可寧稱量法Methodsforchemicalanalysisofnickelbasealloypowder—Part2：Determinationoftungstencontent—Cinchoninegravimetricanalysis（送審稿）css99I前言本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》給出的規(guī)則起草。本文件是YS/T539《鎳基合金粉化學分析方法》的第2部分。YS/T539已經(jīng)發(fā)布了以下部分：——第1部分：硼含量的測定 酸堿滴定法；——第2部分：鎢含量的測定辛可寧稱量法；——第3部分：硅含量的測定 鉬藍分光光度法；——第4部分：鉻含量的測定過硫酸銨氧化滴定法；——第5部分：銅含量的測定 硫代硫酸鈉碘量法；——第6部分：鐵含量的測定三氯化鈦-重鉻酸鉀滴定法；——第7部分：磷含量的測定正丁醇-三氯甲烷萃取分光光度法；——第8部分：氧含量的測定脈沖加熱惰氣熔融-紅外線吸收法；——第9部分：雜質(zhì)元素含量的測定電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法。本文件代替YS/T539.11-2009《鎳基合金粉化學分析方法第11部分：鎢量的測定辛可寧稱量法》，與YS/T539.11-2009相比，～15%”更改為“1.00%～30.00%”c)更改了稱樣量（見8.1，）；d)更改了測定步驟，含鈮、鉭樣品增加用鎂銨合劑分離步驟（見8.4，的5.4）；e)更改了鉬的校正，由光度法更改為電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法，并同時對鉻、釩進行校正（見8.5，的5.5和5.6）；f)增加了鎢的校正（見8.6）；g)更改了試驗數(shù)據(jù)處理（見，的第6章）；h)更改了精密度（見第10章，第7章）；i)增加了試驗報告（見第11章）；j)增加了“精密度試驗原始數(shù)據(jù)”（見附錄A）。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利，本文件的發(fā)布機構(gòu)不承擔識別專利的責任。本文件由全國有色金屬標準化技術(shù)委員會（SAC/TC243）提出并歸口。本文件起草單位：國標（北京）檢驗認證有限公司、廣東省科學院分析測試中心、北礦檢測技術(shù)股份有限公司、中國科學院金屬研究所、云南省產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗研究院、中國有色桂林礦產(chǎn)地質(zhì)研究院有限公司、廣西壯族自治區(qū)分析測試研究中心、國合通用（青島）測試評價有限公司、湖南航天天麓新材料檢測有限責任公司、湖北綠鎢資源循環(huán)有限公司。本文件主要起草人：趙霞、栗生辰、田佳、李娜、馬通達、李豐屹、黃葡英、杜翠娟、周航、阮桂色、許雷嬗、呂長寬、周琳、呂東芹、李丹、馮浩、周子薦、崔傳勇。本文件所代替文件的歷次版本發(fā)布情況為：——1988年首次發(fā)布為GB/T8638.11-1988；——2006年第一次修訂為YS/T539.11-2006；——2009年第二次修訂為YS/T539.11-2009；本次為第三次修訂。

引言鎳基合金具有高的室溫和高溫強度、良好的抗氧化性和抗熱腐蝕性、優(yōu)異的蠕變與疲勞抗力、良好的組織穩(wěn)定性和使用的可靠性，是航空、航天發(fā)動機高溫部件的關(guān)鍵材料，又是艦船、能源、石油化工等工業(yè)領(lǐng)域不可缺少的重要材料。鎳基合金粉的化學分析方法研究有利于把控該材料的質(zhì)量以及幫助材料性能提升。目前國內(nèi)現(xiàn)行的相關(guān)產(chǎn)品標準GB/T14992-2005《高溫合金和金屬間化合物高溫材料的分類和牌號》、GB/T5235-2007《加工鎳及鎳合金化學成分和產(chǎn)品形狀》中規(guī)定了多種牌號的鎳基合金及其化學成分。然而，與上述產(chǎn)品標準相配套的化學分析方法標準還十分缺乏。因此，亟需建立一套針對鎳基合金粉關(guān)鍵化學成分的分析方法方法標準，以完善鎳基合金粉的標準體系，滿足材料生產(chǎn)、應(yīng)用和檢測的迫切需求。YS/T539《鎳基合金粉化學分析方法》由九個部分構(gòu)成?！?部分：硼含量的測定酸堿滴定法；——第2部分：鎢含量的測定辛可寧稱量法；——第3部分：硅含量的測定鉬藍分光光度法；——第4部分：鉻含量的測定過硫酸銨氧化滴定法；——第5部分：銅含量的測定硫代硫酸鈉碘量法；——第6部分：鐵含量的測定三氯化鈦-重鉻酸鉀滴定法；——第7部分：磷含量的測定正丁醇-三氯甲烷萃取分光光度法；——第8部分：氧含量的測定脈沖加熱惰氣熔融-紅外線吸收法；——第9部分：雜質(zhì)元素含量的測定電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法。本文件在充分調(diào)研國內(nèi)外鎳基合金粉相關(guān)產(chǎn)品標準及行業(yè)內(nèi)鎳基合金粉分析檢測實際需求的基礎(chǔ)上，對原標準的測定范圍、試驗操作的技術(shù)細節(jié)、精密度數(shù)據(jù)進行修改或補充，進一步規(guī)范了鎳基合金粉中鎢含量的分析方法，同時又體現(xiàn)了行業(yè)內(nèi)對鎳基合金粉化學成分分析的技術(shù)水平，具有先進性、可操作性和廣泛的適用性。對完善的鎳基合金粉生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)鏈，提高鎳基合金粉生產(chǎn)能力具有積極的指導意義。 PAGE1鎳基合金粉化學分析方法第2部分：鎢含量的測定辛可寧稱量法警示－使用本文件的人員應(yīng)有正規(guī)實驗室工作的實踐經(jīng)驗。本文件并未指出所有可能的安全問題。使用者有責任采取適當?shù)陌踩徒】荡胧⒈ＷC符合國家有關(guān)法規(guī)規(guī)定的條件。1范圍本文件規(guī)定了鎳基合金粉中鎢含量的測定方法。本文件適用于鎳基合金粉中鎢含量的測定，測定范圍:1.00%～30.00%。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T6682分析實驗室用水規(guī)格和試驗方法GB/T8170數(shù)值修約規(guī)則與極限數(shù)值的表示和判定GB/T17433冶金產(chǎn)品化學分析基礎(chǔ)術(shù)語3術(shù)語和定義GB/T17433界定的術(shù)語和定義適用于本文件。4原理試料經(jīng)酸溶解，在鹽酸溶液中，經(jīng)硝酸氧化，鎢形成鎢酸沉淀，加入辛可寧使鎢酸沉淀完全（含鈮、鉭樣品經(jīng)鎂銨合劑分離后，用辛克寧再次沉淀鎢），經(jīng)過濾灼燒和氫氟酸除硅再灼燒后，即為不純的三氧化鎢質(zhì)量。用無水碳酸鈉熔融，熱水浸取熔塊后過濾，濾液測定三氧化鉬、三氧化二鉻、五氧化二釩量，不溶殘渣灼燒稱量，從不純?nèi)趸u質(zhì)量中減去這些氧化物質(zhì)量，即為純的三氧化鎢的質(zhì)量，計算得到鎢的含量。5試劑除非另有說明，在分析中僅使用確認為分析純的試劑和符合GB/T6682要求的實驗室三級水及以上純度的水。5.1無水碳酸鈉。5.2鹽酸(ρ=1.19g/mL)，優(yōu)級純。5.3硝酸(ρ=1.42g/mL)，優(yōu)級純。5.4氫氟酸(ρ=1.15g/mL)，優(yōu)級純。5.5高氯酸(ρ=1.69g/mL)，優(yōu)級純。5.6氨水（ρ=0.89g/mL）。5.7鹽酸(1+1)。5.8硫酸(1+1)。5.9氨水(1+1)。5.10辛可寧溶液(125g/L)：稱取12.5g辛可寧，用鹽酸(5.7)溶解并稀釋至100mL。5.11辛可寧洗液(3.75g/L)：移取30mL辛可寧溶液(5.10)，用水稀釋至1000mL。5.12鎂銨合劑溶液：稱取20g硫酸鎂（MgSO4?7H2O）、40g氯化銨溶于適量水中，加入40mL氨水(5.6)，用水稀釋至500mL。5.13鎂銨合劑洗液：移取125mL鎂銨合劑溶液(5.12)，加入250mL氨水（5.6），用水稀釋至500mL。5.14鉬、鉻、釩單元素標準貯存溶液：采用有證標準溶液，其質(zhì)量濃度為1000ug/mL。5.15鎢標準貯存溶液：采用有證標準溶液，其質(zhì)量濃度為100ug/mL。5.16鉬、鉻、釩混合標準溶液：分別移取鉬、鉻、釩單元素標準貯存溶液（5.14）10.00mL于100mL容量瓶中，加入5mL硝酸（5.3），用水稀釋至刻度，混勻。此溶液1mL含100ug鉬、鉻、釩。5.17堿基底溶液：稱取5g無水碳酸鈉（5.1）置于鉑坩堝中，于950℃～1000℃的高溫爐中熔融10min，取出冷卻，將坩堝置于200mL聚四氟乙烯燒杯中，用熱水溶解熔融物，洗凈鉑坩堝后取出，溶液冷卻后，移入100mL塑料容量瓶中，用水稀釋至刻度，混勻。6儀器6.1電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀，具備耐氫氟酸進樣系統(tǒng)，200nm處光譜分辨率應(yīng)小于0.01nm。6.2高溫爐，工作溫度不低于1000℃。6.3鉑坩堝，30mL。7樣品樣品為粉末狀。8試驗步驟8.1試料按表1稱取樣品（7），精確至0.0001g。表1稱樣量鎢的質(zhì)量分數(shù)%稱樣量g1.00～10.00＞10.00～20.00＞20.00～30.008.2平行試驗平行做兩份試驗，取其平均值。8.3空白試驗隨同試料（8.1）做空白試驗。8.4測定8.4.1不含鈮、鉭的樣品：8.4.1.1將試料(8.1)置于400mL聚四氟乙烯燒杯中，沿杯壁緩慢加入50mL鹽酸(5.7)，5mL硝酸(5.3)低溫加熱，緩慢滴加氫氟酸(5.4)至試料完全溶解。加入15mL～20mL高氯酸(5.5)，加熱蒸發(fā)至冒高氯酸煙，繼續(xù)加熱至高氯酸煙冒盡。稍冷，加入30mL鹽酸(5.7)，加熱溶解鹽類，加入130mL水，微沸1h，緩慢加入5mL辛可寧溶液(5.10)，充分攪拌后在70℃～80℃保溫4h或室溫放置過夜。8.4.1.2用帶有少量濾紙漿的雙層慢速定量濾紙過濾，用熱的辛可寧洗液(5.11)洗滌沉淀10次以上，濾液及洗液收集于500mL玻璃容量瓶中，用水稀釋至刻度，混勻（濾液A，待測）。將沉淀及濾紙置于鉑坩堝中，干燥、灰化，于750℃～800℃的高溫爐中灼燒40min，取出冷卻。注:若原燒杯壁沾有鎢酸未能洗凈時，可用氨水(5.9)潤濕過的濾紙片擦拭，將濾紙片一并放入鉑坩堝中。8.4.1.3用水潤濕沉淀，加2滴硫酸(5.8)，加2mL～3mL氫氟酸(5.4)，小心加熱蒸發(fā)至冒盡硫酸煙。于750℃～800℃的高溫爐中灼燒30min，置于干燥器中冷卻至室溫，稱量，反復(fù)灼燒至恒量，即為鉑坩堝及不純?nèi)趸u的質(zhì)量（m1）。8.4.2含鈮、鉭的樣品：8.4.2.1同8.4.1.1和8.4.1.2步驟，于鉑坩堝(8.4.1.2)中加入5g無水碳酸鈉(5.1)，在950℃～1000℃的高溫爐中熔融10min（中間搖動鉑坩堝，使熔融物與附著在坩堝壁上的三氧化鎢完全熔合）。取出稍冷，將鉑坩堝置于原400mL聚四氟乙烯燒杯中，用熱水浸取熔塊，并用熱水沖洗鉑坩堝數(shù)次，加熱至熔塊完全溶解，煮沸數(shù)分鐘。加入25mL鎂銨合劑溶液(5.12)，充分攪拌后，于70℃～80℃保溫1h。用慢速定量濾紙過濾，以鎂銨合劑洗液(5.13)充分洗滌沉淀15次以上，棄去沉淀。8.4.2.2將濾液(8.4.2.1)蒸發(fā)至體積約為5mL，加入20mL鹽酸(5.2)，煮沸，再次蒸發(fā)至體積約為5mL。稍冷，加入30mL鹽酸(5.7)，加熱溶解鹽類，加入130mL水，微沸1h，緩慢加入5mL辛可寧溶液(5.10)，充分攪拌后在70℃～80℃保溫4h或室溫放置過夜。以下按8.4.1.2和8.4.1.3進行，得到坩堝及不純?nèi)趸u的質(zhì)量（m1）和濾液B。8.4.3稱量后的鉑坩堝(8.4.1.3或8.4.2.2）中加入5g無水碳酸鈉(5.1)，于950℃～1000℃的高溫爐中熔融10min（中間搖動鉑坩堝，使熔融物與附著在坩堝壁上的三氧化鎢完全熔合）。取出稍冷，將坩堝置于400mL聚四氟乙烯燒杯中，加入100mL熱水加熱溶解熔融物，洗凈鉑坩堝后取出。將溶液煮沸并在70℃～80℃保溫1h～2h。用帶有少量濾紙漿的慢速定量濾紙過濾于聚四氟乙烯燒杯中，用熱氨水溶液(5.9)洗滌燒杯2～3次，洗滌濾紙及殘渣15次以上，再用熱水洗滌濾紙及殘渣2次～3次，將濾液及洗液加熱蒸發(fā)至200mL以下，冷卻至室溫，轉(zhuǎn)移至250mL塑料容量瓶中，用水稀釋至刻度，混勻。8.4.4將沉淀及濾紙置于原鉑坩堝中，干燥、灰化后，于750℃～800℃的高溫爐中灼燒30min，取出，置于干燥器中冷卻至室溫，稱量，反復(fù)灼燒至恒量（m2）。8.5鉬、鉻、釩的校正8.5.1移取25.00mL濾液（8.4.3）于聚四氟乙烯燒杯中，加入5mL硝酸（5.3）和5mL氫氟酸（5.4），加熱蒸發(fā)至濕鹽狀，取下冷卻，吹水并補加3mL氫氟酸（5.4）和2mL硝酸（5.3），加熱溶清后取下冷卻至室溫，轉(zhuǎn)移至100mL塑料容量瓶中，用水稀釋至刻度，混勻。于電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀上在選定的儀器測定條件下測量鉬、鉻、釩的發(fā)射強度。從相應(yīng)的工作曲線上查得溶液中鉬、鉻、釩的質(zhì)量濃度。8.5.2系列標準溶液的配制：分別移取0mL、1.00mL、2.00mL、5.00mL、10.00mL鉬、鉻、釩混合標準溶液（5.16）于聚四氟乙烯燒杯中，加入10mL堿基底溶液（5.17），加入5mL硝酸（5.3）和5mL氫氟酸（5.4），加熱蒸發(fā)至濕鹽狀，取下冷卻，吹水并補加3mL氫氟酸（5.4）、2mL硝酸（5.3），加熱溶清后取下冷卻至室溫，轉(zhuǎn)移至一系列100mL塑料容量瓶中，用水稀釋至刻度，混勻。8.5.3工作曲線的繪制：將系列標準溶液（8.5.2）引入電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀中，在推薦的分析譜線（表2）和選定的儀器測定條件下測量鉬、鉻、釩的發(fā)射強度。以質(zhì)量濃度為橫坐標，發(fā)射強度為縱坐標，繪制工作曲線。工作曲線的線性相關(guān)系數(shù)應(yīng)不小于0.999。8.6鎢的校正8.6.1將濾液A和B引入電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀中，在選定的儀器測定條件下測量鎢的發(fā)射強度。從相應(yīng)的工作曲線上查得溶液中鎢的質(zhì)量濃度。8.6.2系列標準溶液的配制：準確移取0mL、1.00mL、2.00mL、5.00mL、10.00mL鎢標準貯存溶液（5.15）于一系列100mL塑料容量瓶中，補加3mL氫氟酸（5.4）、2mL硝酸（5.3），用水稀釋至刻度，混勻。8.6.3工作曲線的繪制：將系列標準溶液（8.6.2）引入電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀中，在推薦的分析譜線（表2）和選定的儀器測定條件下，測量系列標準溶液中鎢元素的發(fā)射強度。以鎢的質(zhì)量濃度為橫坐標，發(fā)射強度為縱坐標，繪制工作曲線。工作曲線的線性相關(guān)系數(shù)應(yīng)不小于0.999。表2各元素的推薦譜線元素MoCrVW譜線/nm204.598205.560292.401209.4759試驗數(shù)據(jù)處理鎢含量以鎢質(zhì)量分數(shù)wW計，數(shù)值以%計，按公式（1）計算：………（1）式中:m1——不純?nèi)趸u及坩堝的質(zhì)量，單位為克(g)；m2——經(jīng)碳酸鈉熔融后所得殘渣及坩堝的質(zhì)量，單位為克(g)；m3——隨同試料空白中不純?nèi)趸u及坩堝的質(zhì)量，單位為克(g)；m4——隨同試料空白中經(jīng)碳酸鈉熔融后所得殘渣及坩堝的質(zhì)量，單位為克(g)；mMoO3——三氧化鉬的質(zhì)量，單位為克(g)，按式（2）計算；mCr2O3——三氧化二鉻的質(zhì)量，單位為克(g)，按式（3）計算；mV2O5——五氧化二釩的質(zhì)量，單位為克(g)，按式（4）計算；k1——0.7930，三氧化鎢換算為鎢的換算因數(shù)；ρWA——濾液A中鎢的質(zhì)量濃度，單位為微克每毫升（μg/mL）；ρWB——濾液B中鎢的質(zhì)量濃度，單位為微克每毫升（μg/mL）；V1——濾液A和濾液B的測定體積，單位為mL；m0——試料的質(zhì)量，單位為克(g)。三氧化鉬的質(zhì)量按式（2）計算，數(shù)值以g計：…………………（2）式中:ρMo——溶液中鉬的質(zhì)量濃度，單位為微克每毫升（μg/mL）；V2——鉬、鉻、釩校正溶液的測定體積，單位為mL；k2——鉬、鉻、釩校正溶液稀釋倍數(shù)；k3——1.500，鉬換算為三氧化鉬的換算因數(shù)。三氧化二鉻的質(zhì)量按式（3）計算，數(shù)值以g計：………………（3）式中:ρCr——溶液中鉻的質(zhì)量濃度，單位為微克每毫升（μg/mL）；V2——鉬、鉻、釩校正溶液的測定體積，單位為mL；k2——鉬、鉻、釩校正溶液稀釋倍數(shù)；k4——1.462，鉻換算為三氧化二鉻的換算因數(shù)。五氧化二釩的質(zhì)量按式（4）計算，數(shù)值以g計：…………………（4）式中:ρV——溶液中釩的質(zhì)量濃度，單位為微克每毫升（μg/mL）；V2——鉬、鉻、釩校正溶液的測定體積，單位為mL；k2——鉬、鉻、釩校正溶液稀釋倍數(shù)；k5——1.785，釩換算為五氧化二釩的換算因數(shù)。鎢的計算結(jié)果表示至小數(shù)點后兩位，三氧化鉬、三氧化二鉻、五氧化二釩的質(zhì)量計算結(jié)果表示至小數(shù)點后四位。數(shù)值修約按GB/T8170的規(guī)定執(zhí)行。10精密度10.1重復(fù)性在重復(fù)性條件下獲得的兩次獨立測試結(jié)果的測定值，在以下給出的平均值范圍內(nèi)，這兩個測試結(jié)果的絕對差值不超過重復(fù)性限（r），超過重復(fù)性限（r）的情況不超過5%，重復(fù)性限（r）按照表3數(shù)據(jù)采用線性內(nèi)插法或外延法求得。精密度試驗原始數(shù)據(jù)參見附錄A。表3重復(fù)性限wW/%1.0215.2129.98r/%0.070.160.2710.2再現(xiàn)性在再現(xiàn)性條件下獲得的兩次獨立測試結(jié)果的測定值，在以下給出的平均值范圍內(nèi)，這兩個測試結(jié)果的絕對差值不超過再現(xiàn)性限（R），超過再現(xiàn)性限（R）的情況不超過5%，再現(xiàn)性限（R）按表4數(shù)據(jù)采用線性內(nèi)插法或外延法求得。精密度試驗原始數(shù)據(jù)參見附錄A。表4再現(xiàn)性限wW/%1.0215.2129.98R/%0.100.220.3911試驗報告試驗報告至少應(yīng)給出以下幾個方面的內(nèi)容：——試驗對象；——本文件編號；——分析結(jié)果及其表示；——與基本分析步驟的差異；——觀察到的異?，F(xiàn)象；——試驗日期。

附錄A（資料性）精密度試驗原始數(shù)據(jù)精密度數(shù)據(jù)是在2023年由9家實驗室對鎢含量的3個不同水平樣品共同試驗確定的。每個實驗室對每個水平的鎢含量在重復(fù)性條件下獨立測定7次。測定的原始數(shù)據(jù)見表A.1。表A.1精密度試驗原始數(shù)據(jù)實驗室水平數(shù)ww/%測定次數(shù)n1234567111.051.051.031.041.001.011.01215.1715.1615.1715.16