钢铁及合金中钨的测定


    钨是钢中常加入的一种合金元素。它的加入,可以提高钢的淬透性,改善钢的机械性能。因此,在结构钢、工具钢中得到广泛应用。钨在钢中主要以简单碳化物或与碳化铁形成复式碳化物及部分固溶体存在。
    低合金钢中钨含量为0.4%~1.2%,工具钢钨含量为5%~18%。
    国家标准分析方法有:GB/T223.66-1989《钢铁及合金化学分析方法 硫氰酸盐-盐酸氯丙嗪-三氯甲烷萃取光度法测定钨量》、GB/T223.43-1994《钢铁及合金化学分析方法钨量的测定》。
    工厂实用分析方法有:分光光度法。
    测定钨的光度法很多。目前用得最多的是硫氰酸盐光度法,此法操作简单、快速、干扰元紊少,xx度及重现性均较好,实用性强。
    一、硫氰酸盐分光光度法
    1.方法要点
    试样用硫磷混酸溶解.加氯化亚锡还原铁,以三氯化钛将钨还原为低价,然后与硫氰酸盐形成黄绿色可溶性配合物,并以光度法测定钨含量。
    2.主要反应
H3PO4·12WO3+12TiCl3+48NaCNS+48HCl=12Na[WO(CNS)4]+12TiCl4+36NaCl+24H20+H3PO4
    3.试剂
    (1)混酸 于600mL水中,加入300mL浓磷酸,150mL浓硫酸,冷却。用水稀释至1L。
    (2)硝酸(浓)。
    (3)氯化亚锡溶液(0.5%) 称取0.5g氧化亚锡,加2mL浓盐酸溶解后,用盐酸溶液(1+1)稀释至100mL,现用现配。
    (4)硫氰酸钠溶液(25%)。
    (5)三氯化钛溶液 移取2mL三氯化钛(15%),加5mL浓盐酸,加2.5mL水,混匀。
    4.分析步骤
    称取0.0250g试样于100mL锥形瓶中,加5mL混酸,加热熔解。加1~2滴浓硝酸氧化,蒸发至冒白烟,冷却。加30mL氯化亚锡溶液,5mL硫氰酸钠溶液,混匀。加入2mL三氯化钛溶液,摇匀。以水作空白,用1cm比色皿在420nm处测定吸光度。
   5.计算
    ω(W)=A/A×ω
式中ω(W)——试样中钨的质量分数.%;
    A——试样溶液吸光度;
    A——标样溶液吸光度;
    ω——标样中钨的质量分数.%。
    6.附注
    (1)若试样含铜量大于2%时,有硫氰酸亚铜沉淀析出,可用干滤纸过滤除去。
    (2)试样含钒量>0.3%时,应减去校正值:1%相当于0.19%钨。
    (3)当钼古鼍>1.5%时,不宜用此法。
    (4)试样中含钨1.50%~7.00%时,称取0.1000g试样于150mL锥形瓶中,加20mL混酸溶解,加数滴浓硝酸破坏碳化物,蒸发至冒白烟.冷却。分取5mL试液同分析步骤操作。
    7.测定范围
    钨含量<1.50%:
   二、钨蓝分光光度法
    1.方法要点
    试样以硝磷混酸溶解,钨形成磷钨酸配合物,在盐酸溶液中,以二氯化锡,三氯化钛将钨还原为钨蓝,测定吸光度。
    2.试剂
    (I)硝酸(浓)。
    (2)磷酸(浓)。
    (3)硝磷混酸(硝酸+磷酸=2+1)。
    (4)高氯酸(浓)。
    (5)二氯化锡溶液(1%) 称取1.0g二氯化锡,加2mL浓盐酸溶解后,用盐酸溶液(1+1)稀释至100mL。现用现配。
    (6)三氯化钛和四氯化钛溶液的配制
    ①三氯化钛溶液:取40mL三氯化钛(含量15%~20%)。用浓盐酸稀释至100mL,再用锌汞齐将钛还原成三价,储存于有色瓶中备用。
    ②四氯化钛溶液:取17mL浓三氯化钛,用浓盐酸稀释至100mL,用浓硝酸或浓过氧化氢将钛氧化成四价后,煮沸破坏过多的硝酸或过氧化氧.冷后备用。
    3.分析步骤
    称取0.0250g试样于150mL锥形瓶中,加1.5mL硝磷混酸在电炉上加热,并加数滴盐酸助溶。试样溶完后,加2mL高氯酸冒白烟至瓶口约15s,取下冷却,加100mL二氯化锡溶液。充分摇匀后,加入5mL三氯化钛溶液,5mL四氯化钛溶液,摇匀。立即在波长650nm处,用2cm比色皿,以水为空白测定吸光度。
    4.标准曲线的绘制
    取不同含量钨的标样或钨标准溶液,按试样分析步骤进行,测定吸光度绘制相应的标准曲线。
    5.附注
    (1)冒白烟时,时间不宜过长,温度不可太高,以免生成不溶性盐类。
    (2)当钼高于0.8%时,不宜用此法。
    (3)一般30s即可显色稳定,应在3min内完成比色。
    6.测定范围
    钨含量10%~18%。
    三、氯化四苯砷盐酸盐萃取分光光度法
    1.方法要点
    用硫磷混酸溶样,以氯化亚锡还原铁及钨等元素至低价,以氯化四苯砷与钨-硫氰酸盐的配合物螯合,在盐酸介质中用三氯甲烷萃取,比色测定钨的含量。
    2.主要反应
    2(C6H5)4·AsCl+H2[Wo(CNS)5]=[(C6H5)4As]2·[Wo(CNS)5+2HCl
    3.试剂
    (1)混酸溶液 600mL水中加入150mL浓磷酸,150mL浓硫酸,用水稀释至1L。
    (2)硝酸(浓)。
    (3)二氯化锡溶液(5%) 称取5g二氯化锡,加10mmL浓盐酸溶解,然后用水稀释至100mL。现用现配。
    (4)氯化四苯砷盐酸盐溶液(1%)。
    (5)硫氰酸钾溶液(50%)。
    (6)三氯甲烷。
    (7)无水碳酸钠优级纯。
    (8)铜铁试剂溶液(8%)。
    (9)磷酸溶液(1+1)。
    (10)盐酸溶液(1+1)。
    (11)钨标准溶液称取0.6305g光谱纯三氧化钨溶于20mL氢氧化钠溶液(20%)中,用水稀释至1000mL容量瓶中.摇匀。此溶掖1mL含0.5mg钨。
    4.分析步骤
    称取0.2500g试样于100mL锥形瓶中,加15mL混酸溶液,加热溶解。滴加数滴硝酸氧化。加热蒸发至冒硫酸烟,取下冷却。加20mL水溶解盐类。移入500mL容量瓶中,以水稀释至刻度,摇匀。
    吸取5mL试液于100mL锥形瓶中。加20mL二氯化锡溶液,于低温加热微沸。取下冷至室温,移入125mL分液漏斗中,加2mL氯化四苯砷盐酸盐溶液,振荡30s。加2mL硫氰酸钾溶液,振荡1min,加20mL三氯甲烷,充分振荡1min。静置分层后,将有机相用脱脂棉过滤于250mL容量瓶中。在水相中再加3mL三氯甲烷,振荡30s。分层后,将有机相过滤合并于25mL容量瓶中,用三氯甲烷稀释至刻度。加0.5000g无水碳酸钠,摇匀。以不含钨的碳钢平行操作的萃取液为空白,用2cm或3cm比色皿,在420nm波长处,测定吸光度。
    5.标准曲线的绘制
    称取0.2500g纯铁粉或不含钨的碳索钢于100mL锥形瓶中,加入不同含量钨标准溶液。按分析步骤操作,测定吸光度.绘制相应的标准曲线。
    6.附注
    (1)含钼钢按下述步骤进行:在试样溶完并加水溶解盐类后,冷却,移入125mL分液漏斗中。用盐酸溶液(1+1)分数次洗净锥形瓶,合并于分液漏斗中。加7mL铜铁试剂溶液.振荡1min,加20mL三氯甲烷,振荡1min。分层后于水相中加10mL三氯甲烷,振荡30s。再分层后将水相放回锥形瓶中,用水洗涤分液漏斗3次,合并于原溶液中,低温蒸至冒烟,滴加1~2mL硝酸,蒸发除去硝酸,取下冷至室温。移入50mL容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀。以下同4.分析步骤。
    (2)吸取试液的体积应根据含钨量而定:含量0.5%以下,吸取5mL用3cm比色皿测定吸光度;0.5%~1.0%时,吸取4mL,用2cm比色皿测定吸光度。
    (3)含铌钢应加4mL磷酸溶液(1+1)。
    (4)加热时,温度不能太高,时间不宜过长。
    (5)容量瓶用完后必须用浓盐酸加热煮沸,再用水和蒸馏水洗涤烘干。
    (6)比色皿应先用盐酸洗涤至无铁,再用水洗涤晾干使用。
    7.测定范围
    钨含量0.05%~1.50%。
    8.测定误差
    参见表3-11。



郑重声明:资讯 【钢铁及合金中钨的测定】由 发布,版权归原作者及其所在单位,其原创性以及文中陈述文字和内容未经(企业库qiyeku.com)证实,请读者仅作参考,并请自行核实相关内容。若本文有侵犯到您的版权, 请你提供相关证明及申请并与我们联系(qiyeku # qq.com)或【在线投诉】,我们审核后将会尽快处理。
—— 相关资讯 ——