Método de prueba estándar ASTM E1409-13 para la determinación de oxígeno y nitrógeno en titanio y aleaciones de titanio mediante fusión de gas inerte

En el "Método de prueba estándar ASTM E1409-13 para la determinación de oxígeno y nitrógeno en titanio y aleaciones de titanio mediante fusión de gas inerte" desarrollado por la Sociedad Estadounidense de Pruebas y Materiales (ASTM), se afirma que el oxígeno se detecta en fracciones de masa. entre 0,01 por ciento y 0,5 por ciento en titanio y aleaciones de titanio y la determinación de nitrógeno en titanio y aleaciones de titanio en fracciones de masa de 0,003 por ciento a 0,11 por ciento.

Este método de prueba está diseñado principalmente como método de prueba para el cumplimiento de las especificaciones de composición. Se supone que cualquiera que utilice este método de prueba será un analista capacitado que podrá realizar procedimientos de laboratorio comunes con habilidad y seguridad. Se espera que las pruebas se realicen en un laboratorio con equipo adecuado.

Este método de prueba está diseñado para usarse con analizadores de fusión de gas inerte automatizados disponibles comercialmente. Estos analizadores suelen medir tanto el oxígeno como el nitrógeno de forma simultánea o secuencial utilizando sistemas de medición paralelos.

Durante la prueba, la muestra de prueba se funde en un crisol de grafito bajo una corriente de gas inerte a una temperatura suficiente para liberar el flujo positivo, oxígeno y nitrógeno. El oxígeno se combina con el carbono para formar monóxido de carbono y se libera nitrógeno. Dependiendo del diseño del dispositivo, el monóxido de carbono puede oxidarse a dióxido de carbono. El monóxido de carbono o el dióxido de carbono, o ambos, son arrastrados hacia el detector de infrarrojos o de conductividad térmica por el flujo de gas inerte. La respuesta del detector generada por el análisis de la muestra de prueba se compara con la respuesta generada por el análisis de materiales de referencia y el resultado se muestra como porcentaje de oxígeno.

El nitrógeno es arrastrado hacia un detector de conductividad térmica mediante el flujo de gas inerte. La respuesta del detector generada por el análisis de la muestra de prueba se compara con la respuesta generada por el análisis de materiales de referencia y el resultado se muestra como porcentaje de nitrógeno.

En un dispositivo típico para la determinación de nitrógeno, los gases de muestra se barren con gas inerte a través de tierras raras/óxido de cobre calentados, que convierte el monóxido de carbono en dióxido de carbono y el hidrógeno en agua. El dióxido de carbono se absorbe mediante hidróxido de sodio impregnado en la arcilla y el agua se elimina mediante perclorato de magnesio. El nitrógeno ingresa a la celda de medición y la salida del puente termistor se integra y procesa para mostrar el porcentaje de nitrógeno.

Se consultan las instrucciones del fabricante para garantizar que se aborden todas las variables clave en el análisis. Por lo general, no se requieren cálculos manuales por parte del analista porque la mayoría de los instrumentos modernos disponibles comercialmente determinan fracciones de masa sobre la marcha, incluidas las correcciones de masa del blanco y de la muestra.

El método de prueba descrito en la norma ASTM E1409-13 es particularmente importante para el aseguramiento de la calidad y el control de la durabilidad de las aleaciones de titanio. Se determinan las funciones de estas aleaciones en diversos servicios.

Se sabe que el titanio tiene una fuerte afinidad por el nitrógeno y forma un estado de nitruro de alta dureza cuando se calienta en presencia de nitrógeno o amoníaco.

Se han intentado muchos procedimientos para endurecer la superficie del titanio, incluida la carburación, la nitruración y la anodización. En general, se concluye que la nitruración es el método más prometedor para producir una superficie dura y resistente al desgaste. Hay menos consenso sobre cuál es el mejor tipo de procedimiento de nitruración a utilizar. En general, se prefiere la nitruración de amoníaco porque se ha descubierto que el tiempo y la temperatura de nitruración son inferiores a los necesarios cuando se utiliza nitrógeno purificado para producir el mismo espesor de caja.

Entre los numerosos estudios de prueba, medición, análisis y evaluación que brinda a empresas de diversos sectores, nuestra organización, con su personal capacitado y experto y equipos tecnológicos avanzados, cumple con el "Método de prueba estándar ASTM E1409-13 para la determinación de oxígeno y "Nitrógeno en titanio y aleaciones de titanio por fusión de gas inerte". También proporciona servicios de prueba definidos.