CS257601B1 - Litina pro odlitky referenčních materiálů - Google Patents

Abstract

Řešení se týká analýzy referenčních materiálů litiny a návrhů na složení jednotlivých vzorků při emisní optické atomové spektrometrické analýze. Obsah jednotlivých prvků v litině je dán čtyřmi koeficienty a to Κχ v rozmezí 3,5 až 4,0, K2 v rozmezí 0,10 až 0,17, K3 v rozmezí 1,0 až 1,6 a K4 v rozmezí 6,5 až 7,5. Všechny koeficienty jsou stanoveny matematickými vztahy, to je násobky, součty a rozdíly násobků hmotnostních procent jednotlivých prvků, obsažených v litině.

Description

257601

Vynález se týká litiny pro odlitky referenčních materiálů pro emisní optickou atomovouspektrometrickou analýzu, obsahující uhlík, křemík, fosfor, síru, selen, telur, měd, nikl,mangan, chrom, molybden, wolfram, vanad, niob, hořčík, cer, lanthanoidý, hliník, titan,zirkon, vizmut, bór a železo.

Dosud se spektrometrické referenční materiály litiny vyrábějí v sadách o pěti až desetičlenech, ve kterých jsou vzájemně kombinovaná odstupňovaná hmotnostní procenta až třicetiprvků. Tyto kombinace jsou dosud navrhovány nahodile, což vede k nepředvídatelným inter-elementárním vlivům. Tyto vlivy působí nepříznivě na spolehlivost přenosu atestovanýchhodnot při kalibračním procesu emisní optické atomové spektrometrické analýzy a někdy jsoutak výrazné, že znemožní použití některé atestované hodnoty při kalibraci vůbec.

Uvedené nedostatky odstraňuje podle vynálezu litina pro odlitky referenčních materiálůpro emisní optickou atomovou spektrometrickou analýzu, obsahující uhlík, křemík, fosfor,síru, selen, telur, měd, nikl, mangan, chrom, molybden, wolfram, vanad, niob, hořčík, cer,lanthanoidý, hliník, titan, zirkon, vizmut, bór a železo. Jeho podstata spočívá v tom, žeobsah jednotlivých prvků v litině je dán koeficientem v rozmezí 3,5 až 4,0, koeficientemI<2 v rozmezí 0,10 až 0,17, koeficientem v rozmezí 1,0 až 1,6 a koeficientem v rozmezí6,5 až 7,5. Koeficient je rovný vztahu % hmot. C/% hmot. Si + 1,8-.% hmot. P + 0,5.% hmot. Cu - 0,8 . % hmot. Cr - 2,7 . % hmot. V - 0,35 . % hmot. Mn - 7 . % hmot . Bi - • 7 . % hmot. B - 4 . % hmot . Te/ . Koeficient je· rovný vztahu % hmot. S + % hmot. Te + 0,1 . % hmot. , P + % hmot. Mg + 0,2 /% hmot. Ce + % hmot. lantha- noidů/ +0,5 . , % hmot. Al + 0,1 . % hmot. Ti + 0,1 . % hmot. Zr. Koeficient je rovný vztahu % hmot. V .+ % hmot. Ni + % hmot. Cr + 0,6 . % hmot. Mo + 0,6 . % hmot. W + 0,8 . % hmot. Mn + 0,8 . . % hmot. Ni + 0,8 . % hmot. Co.

Koeficient K^ je rovný vztahu 100 - % hmot. Fe. Základní výhoda litiny podle vynálezu spočívá v tom, že umožňuje vyloučení nepříznivýchinterelementárních vlivů již při návrhu složení, čímž odpadá riziko vypuštění některýchhodnot pro atestaci nebo kalibraci, což snižuje metrologickou úroveň. Není proto nutné vhodnéreferenční materiály vybírat z velkého počtu náhodně navržených typů, což je zdlouhavé aneekonomické. Další vyšší účinek je možno spatřovat v menší závislosti kvality odlitků nadodržení technologie lití. Současné dodržení udaného rozmezí všech čtyř koeficientů umožnívhodné odstupňování všech prvků v rozmezí potřebném pro analýzu nízkolegovaných slitin, zabrá-ní však nežádoucím kombinacím s výraznými interelemenárními vlivy při emisní optické atomovéspektrometrické analýze. Zároveň se zajistí vysoká chemická a strukturní homogenita, přičemž požadavky na určenía dodržení optimální technologie, jako je teplota a rychlost lití, intenzita chlazení, nejsoutak přísné jako u litin s náhodně navrženým složením. Prvý koeficient soustředuje grafitizačnítendence, druhý tendence k tvorbě oxisulfifických vměstků, třetí reguluje poměr mezi železem„a ostatními kovy 5a, 6a, 7A a 8 skupiny periodické soustavy prvků. Čtvrtý koeficient zabraňujevětším rozdílům v obsahu železa v referenčních materiálech a průměrném obsahu železa v nej-běžnějších typech litin, který se pohybuje okolo 93 % hmot. železa.

Litina podle vynálezu je dále blíže popsána dle připojené tabulky jednotlivých koeficientůs příslušným složením jednotlivých prvků. 3 257601 Složení % hmot. Ní Co Nb Mo W k3 1 0,01 0,003 0,001 0,61 0,001 1,3 2 0,02 0,002 0,008 1,18 0,01 1,2 3 0,08 0,02 0,025 0,27 0,02 1,2 4 0,36 0,05 0,001 0,05 0,05 1,2 5 0,18 0,003 0,001 0,11 0,01 1,4 6 0,05 0,006' 0,001 0,001 0,005 1,4 7 0,44 0,09 0,06 0,016 0,003 1,4 8 0,73 0,02 0,001 0,003 0,001 1,0 9 1,40 0,01 0,035 0,02 . 0,01 1,4 Složení % hmot. Sn Sb . As Pb K4 1 0,006 0,11 0,004 0,002 6,9 2 0,01 0,003 0,011 0,015 7,3 3 0,11 0,08 0,075 0,03 7,0 4 0,19 0,002 0,04 0,002 7,0 5 0,07 0,04 0,004 0,009 7,0 6 0,005 0,001 0,003 0,002 7,1 7 0,04 0,01 0,006 0,002 7,1 8 0,02 0,015 0,025 0,005 7,1 9 0,002 0,002 0,02 0,01 7,1 U sady pracovního označení 1 až 9 ukázalo srovnání korelačního koeficientu s odpovídající hodnotou souběžně testovaných jiných sad, že u litiny podle vynálezu se podařilo snížitprůměrné interelementární vlivy více než dvakrát. Detailní rozbor závislostí dále ukázal,že průměr převyšující interelementární efekty byly odstraněny vůbec.

Použití vynálezu přichází v úvahu i u referenčních materiálů litiny pro další technikyanalýzy z pevného vzorku, tedy nejen emisní optickou atomovou spektrometrickou analýzou.Řešení lze rovněž využít k návrhu složení jednotlivých vzorků, tedy nejen sad. S výhodouje lze uplatnit u tak zvaných denních, seřizovačích, to je nastavovacích vzorků. Příklad

Byla připravena desítičlenná sada referenčních*materiálů litin, jejíž složení bylo navr-ženo podle vynálezu. Odlitky byly vyrobeny litím na masivní desku z elektrovodně mědi,rozvod a vzorky byly zaformovány do písku. Teplota lití činila 1 490 a 1 340 °C podle rostou-cího obsahu uhlíku. Odlitky měly tvar komolého hranolu o rozměrech 40 x 40 x 25 mm s úkosem5 %. Jejich spektrometricky použitelná vrstva činila 12 mm od podstavy, to je chlazené plochy.

Sada pracovního označení 1 až 9 byla testována tak, že byly zjištěny relativní výsledkytechnikou emisní optické atomové spektrometrické analýzy. Poté byla tato sada korelovánas relativními výsledky, dosaženými fyzikálně zásadně odlišnou spektrometrickou technikoua to rentgen-fluorescenční spektrometrickou analýzou, která má interelementární efektyodlišné a podstatně nižší. Korelační koeficient je tedy objektivním měřítkem interelementárníchefektů. složení % hmotnosti C Si P Cu Cr V Mn Bi B Te 1 •1,7 3,25 0,005 0,02 0,74 0,11 0,15 0,001 0,001 0,001 2 2,25 2,8 0,04 0,04 0,03 0,40 0,05 0,003 0,007 0,025 3 2,3 2/5 0,14 0,18 0,36 0,25 0,42 0,001 0,008 0,001

Claims (1)

1. 257601 4 1 a bul k a pokračování C Si P Cu Cr V 4 2,65 2,05 0,02 0,30 0,27 0,005 5 2,8 1,6 0,38 0,06 0,17 0,06 6 2,85 0,65 0,60 1,4 1,18 0,001 7 3,0 1,15 0,10 0,85 0,06 0,005 8 3,45 1,85 0,05 0,12 0,02 0,18 9 3,85 0,40 0,31 0,48 0,09 0,01 Mn Bi B Te K 0,66 0,001 0,05 0,002 3,7 1,35 0,009 0,009 0,01 3,9 0,28 0,001 0,001 0,001 3,9 1,0 0,001 0,001 0,01 3,9 0,23 0,005 0,04 0,002 3,8 0,12 0,001 0,01 0,001 3,7 složení % hmotnosti s Te Mg Ce + další lanthanoidy Al Ti Zr K2 1 0,15 0,002 0,001 0,001 0,005 0,001 0,001 0,13 2 0,04 0,001 0,001 0,001 0,08 0,32 0,001 0,12 3 0,09 0,02 0,001 0,001 0,015 0,01 0,001 0,12 4 0,024 0,002 0,04 0,02 0,06 0,03 0,04 0,12 5 0,055 0,01 0,005 0,001 0,02 0,07 701 0,14 6 0,028 0,001 0,015 0,001 0,01 0,001 0, 1 0,14 7 0,008 0,002 0,04 0,10 0,02 0,06 0,005 0,14 8 0,009 0,001 0,07 0,06 0,04 0,17 0,01 0,1 J 9 0,012 0,003 0,045 0,13 0,05 0,08 0,03 0,14 PŘE D Μ E T VY N A L E Z U Litina pro odlitky referenčních materiálů pro emisní optickou atomovou spektrometrickouanalýzu, obsahující uhlík, křemík, fosfor, síru, selen, telur, měcl, nikl, mangan, chrom, molybden,wolfram, vanad, niob, hořčík, cer, lanthanoidy, hliník, titan, zirkon, vizmut, bór a železo,vyznačující se tím, že obsah jednotlivých prvků v litině je dán koeficientem v rozmezí3,5 až 4,0, koeficientem v rozmezí 0,10 až 0,17, koeficientem v rozmezí 1,0 až 1,6 akoeficientem v rozmezí 6,5 až 7,5, přičemž koeficient Kj je rovný vztahu % hmot. C/% hmot. Si + 1,8 . % hmot. P + 0,5 . % hmot. Cu - 0,8 . % hmot. Cr - 2,7 . % hmot. V - 0,35 . % hmot. Mn - 7 . % hmot. Bi - 7 . % hmot. B - 4 . % hmot. Te/, koeficient je rovný vztahu % hmot. S + % hmot. Te + 0,1 . % hmot. P + % hmot. Mg + 0,2 /% hmot. Ce + % hmot. lanthanoidů/ + +0,5 . % hmot. Al + 0,1 . % hmot. Ti + 0,1 . % hmot. Zr, koeficietn je rovný vztahu % hmot. V + % hmot. Ni + % hmot. Cr + 0,6 . % hmot. Mo +0,6 . % hmot. W + 0,8 . % hmot. Mn + 0,8 . % hmot. Ni + 0,8 . % hmot. Co, Koeficient je rovný vztahu 100 - % hmot. Fe. Severografia, n. p., MOST Cena 2,40 Kčs