Some errors in the determination of chromium in Cu-Cr-Ni-Si alloys using atomic absorption spectrometry technique

• Autorzy: Wyciślik, Andrzej

Warianty tytułu

PL

Niektóre źródła błędów w oznaczaniu chromu w stopach Cu-Cr-Ni-Si techniką atomowej spektrometrii absorpcyjnej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Copper alloys with chromium commonly called chromium bronzes still play an essential role as alloys of good conductivities and mechanical properties. Cu-Ni-Si-Cr alloys are a full-value substitute for beryllium bronzes in the machine, mining, chemical and electrical industries. They do not contain toxic beryllium, which means there are no problems with scrap and waste disposal, as well as with strict health and safety regulations. Regardless of the type of metallurgical technology used, the main technological problem during the smelting of copper alloys with chromium and other components is to obtain the intended chromium content in the final product. This situation indicates the need for exceptionally careful compliance with the individual technological parameters of smelting these alloys. The melting and casting processes of the described alloys are presented. Of particular importance are such parameters as: temperature and time of smelting, size of chromium pieces and oxygen content in the bath, at the same time indicating these factors as sources of errors in determining the chromium content in these alloys. The flame atomic absorption spectrometry (FAAS) technique was used to determine the content of chromium, as well as nickel and silicon. The relative standard deviations of the obtained results of the chemical analysis of these alloys using the AAS technique were: Cr - 1.4%, Ni - 1.0% and Si - 1.6%, respectively.

PL

Stopy miedzi z chromem nazywane popularnie brązami chromowymi odgrywają nadal istotną rolę jako stopy o dobrej konduktywności i właściwościach mechanicznych. Stopy Cu-Ni-Si-Cr stanowią pełnowartościowy zamiennik brązów berylowych w przemyśle maszynowym, wydobywczym, chemicznym i elektrotechnice. Nie zawierają toksycznego berylu w związku z czym nie występują problemy z utylizacją złomu i odpadów, a także z rygorystycznymi przepisami bhp. Bez względu na rodzaj stosowanych technologii metalurgicznych, głównym problemem technologicznym podczas wytapiania stopów miedzi z chromem i innymi składnikami, jest uzyskanie w wyrobie końcowym założonej zawartości chromu. Ta sytuacji świadczy o konieczności wyjątkowo starannego przestrzegania poszczególnych parametrów technologicznych wytapiania tych stopów. Przedstawiono procesy topienia i odlewania opisywanych stopów. Szczególne znaczenie odgrywają takie parametry, jak: temperatura i czas wytapiania, wielkość kawałków chromu i zawartość tlenu w kąpieli, wskazując jednocześnie te czynniki jako źródła błędów w oznaczaniu zawartości chromu w tych stopach. Do oznaczania zawartości chromu, a także niklu i krzemu zastosowano płomieniową technikę atomowej spektrometrii absorpcyjnej (AAS). Względne odchylenia standardowe uzyskanych wyników analizy chemicznej tych stopów techniką AAS wynosiły odpowiednio: Cr - 1,4%, Ni - 1,0% i Si - 1,6%.

Słowa kluczowe

PL

stopy Cu-Cr-Ni-Si; oznaczanie zawartości Cr; oznaczanie zawartości Ni; oznaczanie zawartości Si; źródła błędów w oznaczaniu Cr; technika AAS

EN

Cu-Cr-Ni-Si alloys; determination of Cr; determination of Ni; determination of Si; sources of errors in determination of Cr; AAS technique

• Czasopismo: Polish Technical Review
• Rocznik: 2024
• Tom: No. 4
• Strony: 20--24
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Wyciślik, Andrzej

• Silesian University of Technology, Faculty of Material Engineering, Krasińskiego 8, 40-019 Katowice, Poland,

Bibliografia

• [1] Górny Z.: Stopy CuCr Przegląd Odlewnictwa Vol. 60, No 9-10, p. 440-451, 2010.
• [2] Patent PL 169327 Odlewniczy stop miedzi.
• [3] Mikuszewski T., Wyciślik A., Pucka G. : Änderung des Chromgehalts im Kupfer während des Vakuumschmelzens einer Cu-Cr-Ni-Si Legierung, Neue Hütte, 1990, t. 35 nr 12 s. 459-461.
• [4] Nikolaev A.K., Novikov A.I., Rozenberg V.M: Khromovye bronzy, Izd. Metallurgiya, Moskva, 1983, s. 176.
• [5] Romankiewicz F.: Modyfikacja miedzi i jej niektórych stopów w warunkach procesu metalurgicznego, Monografia nr 20, WSI Zielona Góra 1983.
• [6] Górny Z.: Modyfikacja stopów miedzi, w monografii „Postępy teorii i praktyki odlewniczej” PAN Katowice, 2009, s. 123-132.
• [7] Mikuszewski T.: Struktura, właściwości i zastosowanie bezberylowych stopów miedzi o wysokiej twardości oraz przewodności elektrycznej i cieplnej, Mat. I Krajowej Konferencji „Inżynieria Materiałowa”, Gdańsk 1996, s. 119.
• [8] Mikuszewski T.: Bezberylowy stop Cu-Ni-Si-Cr-Zr - struktura właściwości i zastosowanie, Mat. III Konferencji Naukowo-Technicznej „Materiały i Technologie zwiększające trwałość elementów maszyn i urządzeń w przemyśle energetycznym”, Ustroń 1998, s. 343.
• [9] Cantle J.E. (ed.), Atomic Absorption Spectrometry, Elsevier Scientific Publishing Company, Amsterdam-Oxford-New York 1982.
• [10] Van Loon J.C., Analytical Atomic Absorption Spectroscopy, Selected Methods, Academic Press, New York London Toronto Sydney San Francisco 1980.
• [11] Price W.J., Analytical Atomic Absorption Spectrometry, Heyden Son Ltd London-New York 1978.
• [12] Welz B., Atom-Absorptions-Spektrometrie, Verlag Chemie, Weinheim Deerfield Beach, Florida, Basel, 1983.
• [13] Annual Book of ASTM Standard, Sect. 3, Metals test Methods and Analytical Procedures, Vol. 03.05 Chemical Analysis of Metals and Metal-Bearing Ores, Amer. Soc. For Testing Materials, s. 346-348, 1985.
• [14] Wyciślik A., Mikuszewski T.: Analityczne wzorce wewnątrzlaboratoryjne stopów Cu/Cr - technologiczne i analityczne problemy wytwarzania i uwierzytelniania składu. Wstępne wyniki badań, Mat. III Konwersatorium n.t. Metrologia Analityczna III. Wybór strategii i metod postępowania analitycznego przy uwierzytelnianiu składu chemicznego różnej klasy wzorców materiałów, Ustroń 1994, s. 12.
• [15] Thormahlen D.J., Frank E.H.: The determination of silicon in niobium bearing and various other alloys by AAS, At. Absorption Newslett. Vol.10, s. 63-64 1971.

Identyfikatory

DOI

10.15199/180.2024.4.4