ГОСТ Р ИСО 14284-2009 Сталь и чугун. Отбор и подготовка образцов для определения химического состава

     8 Чугун в чушках

8.1 Общие положения

Следующие методы применимы к отбору проб доменного чугуна, который разливают в чушки в форме сдвоенного ромба или другой подобной формы. Различные типы чушек классифицированы в ИСО 9147. Другие типы чугуна могут быть получены в производстве литейного чугуна, например чугун, произведенный в вагранке или электрической плавильной печи. Требуются специальные меры осторожности при отборе представительного образца для чугуна в чушках.

8.2 Отбор точечных проб в зависимости от объема партии
     

    8.2.1 Количество образцов

Количество чушек, отобранных в качестве образцов, должно быть представительным для партии сделанных или подготовленных к отгрузке изделий. Если партию груза поставляют навалом, то (при отсутствии соглашения между поставщиком и заказчиком) минимальное число чушек, которое предполагается отбирать из отгружаемой партии, должно соответствовать ИСО 9147 (таблица 1).

Таблица 1 - Минимальное число чушек, которое отбирают в качестве образцов из отгружаемой партии

8.2.2 Методы

Во время разгрузочно-погрузочных операций или любого другого перемещения партии груза отбирают чушки в качестве образцов через установленные интервалы времени или по массе, что приблизительно равнозначно. В случае партии груза, поставляемого в вагонах или грузовых автомобилях, места отбора образцов должны быть распределены в определенном порядке. Например, из пяти позиций, т.е. в центре вагона, на одной шестой расстояния от углов вагона по двум диагоналям. Если чушки лежат навалом на складе, то бросают на кучу веревку с определенным числом узлов и отбирают чушки, которых касаются эти узлы. Повторяют эту операцию до тех пор, пока не получают достаточное число чушек. В случае, когда невозможно получить доступ ко всей поверхности навала или такой доступ является опасным, то места отбора образцов должны быть распределены в определенном порядке на поверхности кучи. Альтернативно - используют механическую лопату для взятия подгрупп образцов из мест в куче, выбранных в произвольном порядке. Затем выбирают наугад по одной чушке из каждой подгруппы.

8.2.3 Партия груза из смешанных чушек

Партия отправленных чушек может содержать чушки из разных источников производства. Если чушки разного размера и формы могут быть различимы в партии груза, то следует сделать визуальную оценку количественного соотношения каждого типа имеющихся чушек. Должны быть отобраны образцы каждого типа чушек в партии груза, чтобы составить отдельную подгруппу чушек для получения взвешенного среднего результата анализа для партии отправленных изделий.

8.3 Подготовка образца для анализа

8.3.1 Общие положения

Если чушки, отобранные в качестве образцов, содержат остаточный магнетизм в результате их погрузки/разгрузки магнитным захватным устройством, то их следует размагнитить с использованием размагничивающей катушки, чтобы предотвратить разделение крупных и мелких частиц во время сверления. Обработку образца резанием для получения стружки выполняют сверлением на низкой скорости (от 100 до 150 об/мин). Используют хорошо заточенное сверло, регулируя скорости вращения и подачи, чтобы получить стружку одинакового размера с минимальным количеством мелких частиц. Сверло диаметром 12-14 мм является пригодным для получения такой стружки. Сверло нужно периодически затачивать через определенные интервалы времени. Принимают также меры предосторожности для недопущения перегрева образца и инструмента. Для некоторых типов чугуна, например получаемого кислородно-конверторным способом, может потребоваться сверло с кончиком из карбида вольфрама. Стружка должна, по возможности, быть цельной и компактной для того, чтобы предотвратить крошение и потерю графита. Размер частиц стружки, предназначенной для определения содержания углерода, следует выдерживать в диапазоне приблизительно от 1 до 2 мм. Дробление не применяют из-за получения высокой доли мелких частиц. Подготовленный образец не следует промывать растворителем или обрабатывать магнитным способом, потому что возникает опасность изменения распределения металла и графита.

8.3.2 Образцы для химических методов анализа

Подготовку каждого из образцов чушек проводят одним из следующих методов:

a) для анализа чугуна, поддающегося механической обработке, очищают одну лицевую поверхность чушки путем шлифования на половине расстояния вдоль длины и ширины, чтобы открыть участок металлической поверхности диаметром не менее 50 мм. Просверливают отверстие в плоскости поперечного сечения чушки. Прекращают сверление в точке, расположенной приблизительно в 5 мм от противоположной лицевой стороны. При необходимости просверливают другое отверстие, параллельное первому (рисунок 3a, b, с, d);

b) для чугуна, не поддающегося обработке резанием, разбивают чушку пополам, отбивают кусочки от разломанной поверхности, дробят их до частиц размером около 5 мм, затем обрабатывают на вибрационной установке до частиц размером не более 150 мкм. Перемешивают равные количества материала, полученного от каждой чушки. Из этой смеси отбирают образец достаточной массы для анализа путем образования конуса и деления на четыре части. Альтернативно - проводят анализ материала, взятого отдельно от каждой чушки, чтобы получить среднее значение для партии груза.

Рисунок 3 - Места отбора образцов для анализа от чугуна в чушках

8.3.3 Образцы для анализа термическим методом

8.3.3.1 Общие положения

Применяют метод подготовки каждого из образцов чушек в соответствии с 8.3.3.2 или 8.3.3.3 в зависимости от состояния чушек и типа образца, требуемого для анализа.

8.3.3.2 Образец в виде стружки или гранул

Для анализа чугуна, поддающегося обработке резанием, просверливают по отверстию диаметром от 12 до 14 мм в центре каждой чушки и на противоположных сторонах. Удаляют окалину и любые другие включения вокруг каждого отверстия на обеих сторонах чушки. Затем просверливают другое отверстие, соосное с первым, диаметром от 20 до 34 мм для того, чтобы получить стружку размером приблизительно 1-2 мм. Для анализа чугуна, не поддающегося обработке резанием, получают небольшие кусочки от чушки согласно описанию в 8.3.2, перечисление b) и затем измельчают эти кусочки в ударной ступе до получения частиц размером приблизительно от 1 до 2 мм. Перемешивают равные количества материала, полученного от каждой чушки. Из этой смеси отбирают образец достаточной массы для анализа путем образования конуса и деления на четыре части. Альтернативно - проводят анализ материала, взятого отдельно от каждой чушки, чтобы получить среднее значение результатов для партии груза.

8.3.3.3 Монолитный образец

Отрезают слой полного поперечного сечения чушки толщиной около 3 мм в месте на половине расстояния вдоль ее длины. Очищают края шлифованием. Из этого куска вырезают кусочки в позициях, показанных на рисунке 3е и f, чтобы получить массу рабочих проб, подходящую для анализа. Альтернативно - распиливают или разбивают чушку в месте на половине расстояния вдоль ее длины. Сверлом для кольцевого сверления делают 3 или 5 отверстий в местах, показанных на рисунке 3е и f, чтобы получить шпильки диаметром приблизительно 3 мм. Разбивают эти шпильки на кусочки, чтобы получить рабочие пробы массой, подходящей для анализа.