1、NORME INTERNATIONALE ISO 4491-3 Deuxime dition 1997-04-O 1 Poudres mtalliques - Dosage de loxygne par les mthodes de rduction - Partie 3: Oxygne rductible par lhydrogne Metallic powders - Determination of oxygen content by reduction methods - Part 3: Hydrogen-reducible oxygen Numro de rfrence ISO 44
2、91-3:1997(F) ISO 4491-3: 1997(F) Avant-propos LISO (Organisation internationale de normalisation) est une fdration mondiale dorganismes nationaux de normalisation (comits membres de IISO). Llaboration des Normes internationales est en gnral confie aux comits techniques de IISO. Chaque comit membre i
3、ntress par une tude a le droit de faire partie du comit technique cr cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec IISO participent galement aux travaux. LISO collabore troitement avec la Commission lectrotechnique internationale (CEI) en ce
4、qui concerne la normalisation lectrotechnique. Les projets de Normes internationales adopts par les comits techniques sont soumis aux comits membres pour vote. Leur publication comme Normes internationales requiert lapprobation de 75 % au moins des comits membres votants. La Norme internationale ISO
5、 4491-3 a t labore par le comit technique ISO/K 119, Mtallurgie des poudres, sous-comit SC 2, chantNonnage et mthodes dessais des poudres (y compris les poudres pour mtaux-durs). Cette deuxime dition annule et remplace la premire dition (ISO 4491-3:1989), dont les articles 7 et 8 ont fait lobjet dun
6、e rvision technique. LISO 4491 comprend les parties suivantes, prsentes sous le titre gnral Poudres mtalliques - Dosage de loxygne par les mthodes de rduction: - Partie 1: Directives gnrales - Partie 2: Perte de masse par rduction dans lhydrogne (perte dans lhydrogne) - Partie 3: Oxygne rductible pa
7、r lhydrogne - Partie 4: Oxygne total par rduction-extraction 0 ISO 1997 Droits de reproduction rservs. Sauf prescription diffrente, aucune partie de cette publi- cation ne peut tre reproduite ni utilise sous quelque forme que ce soit et par aucun pro- cd, lectronique ou mcanique, y compris la photoc
8、opie et les microfilms, sans laccord crit de lditeur. Organisation internationale de normalisation Case postale 56 l CH-121 1 Genve 20 l Suisse Internet central iso.ch x.400 c=ch; a=400net; p=iso; o=isocs; s=central Imprim en Suisse ISO ISO 4491-3:1997(F) Introduction La Norme internationale ISO 499
9、3:1981, que la premire dition de la prsente partie de IISO 4491 (ISO 4491-3:1989) avait remplace, dcrivait un montage particulier dappareils et un mode opratoire permettant le dosage de loxygne rductible par lhydrogne. II a t trouv depuis que dautres montages pouvaient galement donner des rsultats v
10、alables. Cest donc ceux-ci que dcrit la prsente partie de IISO 4491. Le domaine dapplication de la mthode a galement t tendu aux poudres contenant du carbone. Si la poudre contient du carbone, certains oxydes mtalliques qui auraient pu autrement tre rduits par loxygne, le sont par le carbone et donn
11、ent du monoxyde ou du dioxyde de carbone. Ces produits ne sont pas dosables par titrage au moyen du ractif de Karl Fischer qui est utilis pour dterminer la quantit deau produite. On obtient donc un rsultat trop faible pour la teneur en oxygne rductible par lhydrogne. Cette interfrence est limine en
12、faisant passer les gaz sortant du four rduction sur un catalyseur qui convertit quantitativement le CO et le CO, ainsi forms en mthane et en eau, suivant les quations: CO + 3H, + CH4 + H,O CO, + 4H2 + CH4 + 2H20 La raction de conversion se produit 380 OC sur catalyseur au nickel. NOTE - Certains oxy
13、des, qui nauraient pas par ailleurs t rduits par Ihydro- gne, peuvent Btre partiellement rduits par le carbone. Dans ce cas, il convient dinterprter les rsultats avec la plus extrme rigueur voir ISO 4491-I :1989, paragraphe 4.1.2 d). . . . III Page blanche NORME INTERNATIONALE ISO ISO 4491-3: 1997(F
14、) Poudres mtalliques - Dosage de loxygne par les mthodes de rduction - Partie 3: Oxygne rductible par lhydrogne 1 Domaine dapplication La prsente partie de IISO 4491 prescrit une mthode pour le dosage de loxygne rductible par lhydrogne dans les poudres mtalliques contenant entre 0,05 % (mlm) et 3 %
15、(mlm) doxygne. La mthode est applicable aux poudres mtalliques non allies et partiellement ou compltement allies, ainsi quaux mlanges de carbures et de mtaux liants. Elle nest pas applicable aux poudres contenant des lubrifiants ou des liants organiques. La mthode peut tre tendue aux poudres contena
16、nt du carbone par utilisation dun dispositif catalytique spcial. Ce document doit tre lu conjointement avec IISO 760 et IISO 4491-1. 2 Rfrences normatives Les normes suivantes contiennent des dispositions qui, par suite de la rfrence qui en est faite, constituent des dispositions valables pour la pr
17、sente partie de IISO 4491. Au moment de la publication, les ditions indiques taient en vigueur. Toute norme est sujette rvision et les parties prenantes des accords fonds sur la prsente partie de IISO 4491 sont invites rechercher la possibilit dappliquer les ditions les plus rcentes des normes indiq
18、ues ci-aprs. Les membres de la CEI et de IISO possdent le registre des Normes internationales en vigueur un moment donn. ISO 760:1978, Dosage de /eau - Mthode de Karl Fischer (mthode gnrale). ISO 4491-1 :1989, Poudres mtaliques - Dosage de loxygne par les mthodes de rduction - Partie 1: Directives g
19、nrales. 3 Principe Traitement pralable dune prise dessai par schage dans lazote ou largon sec basse temprature (170 OC). Rduction dans un courant dhydrogne sec pur une temprature donne. Absorption, dans le mthanol, de leau forme par raction des oxydes avec lhydrogne. Titrage par le ractif de Karl Fi
20、scher, le point final tant dtermin soit visuellement grce au changement de couleur, soit par voie lectromtrique, avec deux lectrodes indicatrices (point final de titrage biampromtrique). Pour les poudres contenant du carbone, conversion du monoxyde et du dioxyde de carbone ainsi forms en mthane et e
21、n eau 380 OC laide dun catalyseur au nickel. ISO 4491-3: 1997(F) ISO 4 Ractifs Au cours de lanalyse, utiliser uniquement des ractifs de qualit analytique reconnue, et de leau distille ou de leau de puret quivalente. AVERTISSEMENT - Le ractif de Karl Fischer contient quatre composants toxiques: liodu
22、re, le dioxyde de soufre, la pyridine et le mthanol. II est important dviter tout contact direct et notamment par inhalation. En cas daccident, rincer abondamment leau. 4.1 Mthanol, anhydre. 4.2 Ractif de Karl Fischer, quivalant 1 mg doxygne par millilitre. Dterminer le titre du ractif de Karl Fisch
23、er par lune des mthodes suivantes: a) Ajouter dans la fiole de titrage 20 mg 30 mg deau pess 0,l mg prs. b) Ajouter 100 mg 200 mg, pess 0,l mg prs, de tartrate de sodium 2 molcules deau matriau certifi contenant en thorie 1566 % (mlm) deau, ce qui correspond 13,92 % (mlm) doxygne, pralablement rduit
24、 en poudre fine et sch masse constante 105 OC + 5 OC. c) Raliser lessai suivant la mthode dcrite larticle 7, en utilisant comme prise dessai 100 mg 200 mg de tartrate de sodium pur dihydrat, pess 0,l mg prs, mais en sarrtant ltape du schage 170 OC et du titrage ultrieur. Voir IISO 760 pour le dtail
25、du mode opratoire dtalonnage. 4.3 Hydrogne, ayant une teneur maximale en oxygne de 0,005 % (mlm) et un point de rose ne dpassant pas - 45 OC. 4.4 Azote ou argon, ayant une teneur maximale en oxygne de 0,005 % (mlm) et un point de rose ne dpassant pas - 45 OC. 4.5 Dshydratant, du type silicate de sod
26、ium aluminium anhydre en granuls, gel de silice active ou perchlorate de magnsium. 5 Appareillage NOTE - Les divers montages sont reprsents respectivement la figure 1, pour la mthode 1, et la figure 2, pour la mthode 2. 5.1 Source dhydrogne (A), dote dun rducteur de pression, dun rgulateur de dbit e
27、t dun dbitmtre. 5.2 Purificateur dhydrogne (B), contenant un dsoxydant catalytique et un desschant. 53 Source dazote (ou dargon) (C), dote dun rducteur de pression, dun rgulateur de dbit et dun dbitmtre. 5.4 Distributeur de gaz (D). 2 ISO ISO 4491-3: 1997(F) Lgende: A Source dhydrogne (5.1) 8 Purifi
28、cateur (5.2) C Source dazote ou dargon (5.3) D Distributeur de gaz (5.4) E Dessiccateur final (5.5) F Tube de rbduction (5.6) G Four (5.7) H Nacelle (5.8) I Dispositif de conversion catalytique (5.9) J Circuit de drivation (5.10) K Fiole de titrage (5.11) L Dtecteur de point final (5.12) M Burette (
29、5.13) / K Figure 1 - Schma de montage pour la mthode 1 Lgende: A Source dhydrogne (5.1) B Purificateur (5.2) C Source dazote ou dargon (5.3) D Distributeur de gaz (5.4) . E Oessiccateur finai (5.5) A B D; F Tube de rdduction (5.6) t G Four (5.7) H Nacelle (5.8) I Dispositif de conversion catalytique
30、 (5.9) J Circuit de dbrivation (5.10) K . Fiole de titrage (5.1 1) L DRtecteur de point final (5.12) M M Burette (5.13) . l H F Figure 2 - Schma de montage pour la mthode 2 3 ISO 4491=3:1997(F) ISO 5.5 Dessiccateur final (E), contenant lun des dshydratants (4.5). 5.6 Tube de rduction (F), tanche au
31、gaz, en quartz ou en matriau rfractaire (par exemple alumine dense), de lun des types suivants: a) Tube ferm une extrmit, dun diamtre intrieur de 27 mm 30 mm et dune longueur denviron 400 mm, renfermant deux plus petits tubes en quartz de 5 mm 6 mm de diamtre et, respectivement, de 60mm 80 mm et 200
32、 mm 240 mm de longueur, disposs de la manire indique la figure 3. Ce dispositif est plac dans le four de schage, puis dans le four de rduction. b) Tube extrmits ouvertes, denviron 20 mm de diamtre intrieur, de 1 m de longueur, avec une arrive et une sortie de gaz. Ce tube est plac en permanence dans
33、 les deux fours. 5.7 Deux fours (G), dont lun sert scher la prise dessai et lautre rduire les oxydes, quips de thermostats maintenant la temprature de la partie du tube contenant la nacelle (5.8) dans les tolrances spcifies. NOTE - Si cela est possible, on peut utiliser un seul four combinant les de
34、ux fonctions. 5.8 Nacelle (H), de prfrence en cramique haute teneur en alumine, surface polie, de taille suffisante pour ntre remplie qu moiti par la prise dessai. La nacelle doit tre conditionne dans lhydrogne 900 OC 1 100 OC pendant au moins 1 h et conserve dans un dessiccateur jusqu lemploi. 5.9
35、Dispositif de conversion catalytique (1), comprenant un tube en verre rempli de catalyseur au nickel, et un four thermostat capable de maintenir la temprature dans le tube en verre 380 OC. Le catalyseur doit baigner en permanence dans lhydrogne. 5.10 Circuit de drivation (J), utiliser lorsque le dis
36、positif de conversion catalytique nest pas ncessaire, pour viter denvoyer de lair sur le catalyseur. 5.11 Fiole de titrage (K), de 200 ml 300 ml de capacit, avec agitateur magntique ou lquivalent; si le point final doit tre dtermin par lectromtrie, la fiole prsentera deux lectrodes en platine. 5.12
37、Dtecteur de point final (L), seulement dans le cas dune dtection lectromtrique du point final (voir figure 4). 5.13 Burette (M), de 25 ml de capacit, pointe fine, gradue en divisions de 0,05 ml, protge de lhumidit atmosphrique par un tube protecteur rempli dun des produits dshydratants (4.5). II est
38、 possible dutiliser des variantes du matriel indiqu en 5.11, 5.12 et 5.13 ou nimporte quel appareil de titrage de Karl Fischer du commerce, pourvu quils respectent les exigences de IISO 760. 6 chantillonnage La poudre doit tre essaye ltat brut de rception. SS0 4491-3: 1997(F) Lgende: F Tube de rkduc
39、tion (5.6) H Nacelle (5.8) Figure 3 - Exemples de tubes de rduction r (-8-8-r-8-8-.-*-8-.-.-,-. 1 . m l . I # I . 1 . I . I 0 I 8 I . I . I S . I . I 8 0 * I 0 R I 8 1 8 I Lbgende: l * . L- i-O i N Nicroampkemtre R Rsistance variable (-88*-*.-8-.8-88-8-.-, S Interrupteur Figure 4 - Schma de circuit
40、dun dtecteur lectromtrique de point final (voir 7.34 5 ISO 4491-3: 1997(F) ISO 7 Mode opratoire 7.1 Prise dessai Peser, 0,l mg prs, une masse de prise dessai correspondant aux indications du tableau 1, en fonction de la teneur probable en oxygne rductible par lhydrogne. Tableau 1 Teneur probable en
41、oxygne rductible par lhydrogne % (mlm) Masse de prise dessai g De 0,05 a 0,5 5 De 0,5 2,0 2 De 2,0 3,0 1 I 7.2 Conditions dessai Les tempratures de rduction applicables sont indiques dans le tableau 2. ces tempratures, le temps de rduction est denviron 20 min. II y a lieu, pour chaque type dappareil
42、lage et de poudre, de dterminer par voie exprimentale la dure optimale permettant dobtenir une rduction complte. 73 . Prparation de lappareillage Tableau 2 - Tempratures de rduction Poudre mtallique Temprature de rduction “C Bronze ltain Bronze au plomb Cupro-plomb Plomb tain Argent Cuivre Fer et ac
43、ier Cobalt Nickel Tungstne Molybdne Rhnium Mlange pour mtaux-durs 750+ 15 600flO 600+10 500+ 10 425+10 550+ 10 850f15 1100+20 1000+20 100020 1000+20 1100+20 1150+20 100020 7.3.1 Monter lappareillage de la faon indique la figure 1 pour la mthode 1, et la figure 2 pour la mthode 2. Rgler la temprature
44、 du four de rduction (voir 5.7) sur la temprature de rduction. Pour la mthode 1 uniquement, laisser le tube de rduction 5.6 a) hors du four. 7.3.2 Rincer la burette (5.13) au ractif de Karl Fischer (4.2) pour sassurer de labsence dhumidit pouvant changer froid le titre du ractif. Jeter les eaux de r
45、inage et charger la burette de ractif de Karl Fischer. 7.3.3 Ajouter du mthanol (4.1) dans la fiole de titrage (5.1 l), en veillant ajuster le niveau de liquide de telle sorte que le tube dentre (et les lectrodes ventuelles) se trouvent sous la surface du liquide. Mettre en marche lagitateur et titr
46、er au ractif de Karl Fischer jusquau point final visuel pour neutraliser toute trace deau dans le mthanol. 6 ISO 4491-3: 1997(F) 7.3.4 Si le point final se dtecte par lectromtrie (voir figure 4), court-circuiter les lectrodes laide de linterrupteur S du dtecteur lectromtrique (5.12) et rgler la rsis
47、tance variable R de faon obtenir un courant de 120 FA sur le microampremtre N. Rouvrir linterrupteur S. 7.3.5 Dans les deux mthodes, rgler le dbit dazote au moins 30 I/h et laisser scouler pendant 10 min. Changer lalimentation de lazote sur lhydrogne en manoeuvrant le distributeur de gaz (5.4) et rgler le dbit 25 I/h. Pour la mthode 1 uniquement, introduire le tube de rduction 5.6 a) dans le four de rduc
