Стандартные образцы новых марок жаропрочных никелевых сплавов и их применение для спектралбного анализа

Актуальным направлением аналитического контроля жаропрочных никелевых сплавов (ЖНС) является разработка спектральных экспресс-методов анализа для сопровождения всех этапов производства ЖНС. Для обеспечения высокой точности результатов, получаемых такими методами, как атомно-эмиссионная спектрометрия (АЭС) и рентгенофлуоресцентный анализ (РФА), необходимо использовать стандартные образцы (СО), адекватные по составу анализируемым пробам. Для многих марок современных ЖНС стандартные образцы отсутствуют, необходимы их разработка и аттестация. Представлен методический подход к разработке и изготовлению стандартных образцов новых марок жаропрочных никелевых сплавов. Показано, что при изготовлении СО ЖНС для спектрального анализа недопустимо не только наличие в материале СО дефектов (раковин, трещин, неметаллических включений, обособленных зон, отличающихся содержанием легирующих элементов и примесей), но и участков с повышенной микропористостью. В таком случае образцы отбраковывают и переплавляют, при необходимости корректируя режимы выплавки заготовок СО. Проведены исследования структуры, однородности и установлены аттестованные значения изготовленных СО жаропрочных никелевых сплавов типа ВЖМ, ВКНА и др. Рассмотрены возможности применения полученных стандартных образцов ЖНС для атомно-эмиссионного спектрального анализа с искровым возбуждением и РФА. Показано, что в случае АЭС для построения градуировочной характеристики лучше использовать комплекты СО максимально близкого к анализируемым пробам состава, в то время как для РФА возможно использование объединенных комплектов СО близких по составу марок ЖНС. Представлены метрологические характеристики стандартных образцов утвержденных типов (ГСО) ЖНС для спектрального анализа, разработанных ФГУП «ВИАМ» за последние семь лет.

1. Морозова Г. И. Компенсация дисбаланса легирования жаропрочных никелевых сплавов / Металловедение и термическая обработка металлов. 2012. № 12(690). С. 52 - 56.

2. Каблов Е. Н., Чабина Е. Б., Морозов Г. А., Мурав-ская Н. П. Оценка соответствия новых материалов с использованием СО и МИ высокого уровня / Компетентность. 2017. № 2(143). С. 40 - 46.

3. Каблов Е. Н., Сидоров В. В., Каблов Д. Е., Мин П. Г. Металлургические основы обеспечения высокого качества монокристаллических жаропрочных никелевых сплавов / Авиационные материалы и технологии. 2017. № S. С. 55 - 71.

4. Карпов Ю. А., Барановская В. Б. Аналитический контроль — неотъемлемая часть диагностики материалов / Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2017. Т. 83. № 1. С. 5 -12.

5. Карпов Ю. А., Барановская В. Б. Роль и возможности аналитического контроля в металлургии / Цветные металлы. 2016. № 8(884). С. 63 - 67.

6. Карпов Ю. А., Барановская В. Б. Аналитический контроль как прикладной сегмент аналитической химии / Тезисы докладов XX Менделеевского съезда по общей и прикладной химии. 2016. С. 185.

7. Зайцева П. В., Пупышев А. А., Евдокимова О. В., Шуняев К. Ю. К вопросу определения рения методами пламенной атомно-абсорбционной и атомно-эмиссионной спектрометрии / Аналитика и контроль. 2012. Т. 16. № 1. С. 30 - 38.

8. Титов В. И., Гундобин Н. В., Пилипенко Л. В. Определение кремния в жаропрочных никелевых сплавах / Труды ВИАМ: электрон. науч.-технич. журн. 2014. № 12. С. 9 - 10.

9. Титов В. И. Определение бора в припоях на основе никеля ВПр24 и ВПр27 / Труды ВИАМ: электрон. науч.-технич. журн. 2017. № 9(57). С. 109 - 114.

10. Карпов Ю. А., Барановская В. Б. Возможности и проблемы современной аналитической химии неорганических материалов / Изв. Академии наук. Серия химическая. 2015. № 8. С. 1989.

11. Карпов Ю. А., Барановская В. Б. Человеческий фактор и человеческие ошибки в химическом анализе / Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2014. Т. 80. № 3. С. 5 - 12.

12. Базылева О. А., Оспенникова О. Г., Аргинбаева Э. Г. и др. Тенденции развития интерметаллидных сплавов на основе никеля / Авиационные материалы и технологии. 2017. №S. С. 104-115.

13. Каблов Е. Н., Оспенникова О. Г., Вершков А. В. Редкие металлы и редкоземельные элементы — материалы современных и будущих высоких технологий / Авиационные материалы и технологии. 2013. № S2. С. 3 - 10.

14. Шеин Е. А. Тенденции в области легирования и микролегирования жаропрочных монокристаллических сплавов на основе никеля (обзор) / Труды ВИАМ: электрон. науч.-тех-нич. журн., 2016. № 3(39). С. 2 - 3.

15. Ломакина Г. Е., Карпов Ю. А., Вернидуб О. Д. Рентгенофлуоресцентный анализ монолитных проб ферротитана и ферромолибдена / Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2007. Т. 73. № 9. С. 18 - 21.

16. Марьина Г. Е. Аналитический контроль ферросплавов методом рентгенофлуоресцентной спектрометрии: автореферат дисс. ... канд. техн. наук. — М., 2012. — 36 с.

17. Карпов Ю. А., Болдырев И. В., Барановская В. Б. Аккредитация аналитических лабораторий (прошлое, настоящее, будущее) — ожидания и проблемы / Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2015. Т. 81. № 1. Ч. II. С. 7-11.

18. Каталог Государственных стандартных образцов ЗАО ИСО, Ноябрь 2017. http://icrm-ekb.ru/catalog (дата обращения 20.03.2018).

19. Летов А. Ф., Караченцев Ф. Н. Опыт разработки стандартных образцов авиационных сплавов / Мир измерений. 2012. № 8. С. 31 - 35.

20. Карачевцев Ф. Н. Разработка стандартных образцов жаропрочных никелевых сплавов для определения вредных примесей и редкоземельных элементов спектральными методами / Стандартные образцы. 2015. № 4. С. 46 - 55.

21. Ерошкин С. Г., Орлов Г. В. Исследование однородности материала стандартных образцов деформируемого никелевого сплава ВЖ175-ИД / Труды ВИАМ: электрон. науч.-технич. журн. 2015. № 8. С. 11 - 12.

22. Муравская Н. П., Иванов А. В., Ермакова Я. И., Зябликова И. Н. Обеспечение прослеживаемости результатов измерений состава алюминиевых сплавов / Новости материаловедения. Наука и техника: электрон. науч.-технич. журн. 2014. № 6. С. 5.

23. Карачевцев Ф. Н., Загвоздкина Т. Н., Орлов Г. В. Разработка и исследование метрологических характеристик экспресс-методики анализа жаропрочных никелевых сплавов / Труды ВИАМ: электрон. науч.-технич. журн. 2015. № 11. С. 9 - 10.

24. Каблов Е. Н. Инновационные разработки ФГУП «ВИАМ» ГНЦ РФ по реализации «Стратегических направлений развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года / Авиационные материалы и технологии. 2015. № 1(34). С. 3 - 33.