ICS 77. 080. 01 H 11
YB
中华人民共和国黑色冶金行业标准
YB/T 4306—2012
钢铁及合金 氮含量的测定
惰性气体熔融热导法 Steel,iron and alloyDetermination of nitrogen content
-Thermal conductimetric method after fusion in a current of inert gas (ISO 10720 : 1997,Steel and iron—Determination of nitrogen content
--Thermal conductimetric method after fusion in a current of inert gas, IDT)
2012-11-07发布
2013-03-01实施
中华人民共和国工业和信息化部 发布 YB/T 4306--2012
前 言
本标准按照GB/T1.1--2009给出的规则起草。 本标准等同采用ISO10720：1997《钢铁氮含量的测定情性气体熔融热导法》。 为便于使用，本标准做了下列编辑性修改： a）“本国际标准”一词改为“本标准”； b）用小数点.”代替作为小数点的逗号“，”； c) 删除国际标准的前言； d）引用标准中用国家标准代替了相应的国际标准。 本标准的附录A、附录B和附录C均为资料性附录。 本标准由中国钢铁工业协会提出。 本标准由全国钢标准化技术委员会（SAC/TC183）归口。 本标准起草单位：武汉钢铁集团公司、钢铁研究总院。 本标准主要起草人：沈克、李杰、李小杰、郭芳、罗倩华、崔秋红。 本标准为首次发布。 YB/T4306—2012
钢铁及合金 氮含量的测定情性气体熔融热导法
1范围
本标准规定了情性气体熔融热导法测定钢铁中氮含量。 本标准适用于钢铁及合金中质量分数为0.0008%～0.5%氮含量的测定。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T6379.1测量方法与结果的准确度（正确度与精密度）第1部分：总则与定义（GB/T 6379.1—2004,ISO5725-1:1994,IDT)
GB/T6379.2测量方法与结果的准确度（正确度与精密度)第2部分：确定标准测量方法重复性与再现性的基本方法（GB/T6379.2—2004，ISO5725-2：1994，IDT)
GB/T6682分析实验室用水规格和试验方法 GB/T12805实验室玻璃仪器滴定管 GB/T12806 实验室玻璃仪器单标线容量瓶 GB/T·12808* 实验室玻璃仪器单标线吸量管 GB/T20066 钢和铁化学成分测定用试样的取样和制样方法（GB/T20066一2006，ISO14284：
1996,IDT)
ISO5725-3 测量方法与结果的准确度（正确度与精密度)第3部分：标准测量方法精密度的中间度
量 3原理
在氨气中，用石墨埚于高温（如：2200℃)熔融试料，氮以分子形态被提取在氢气流中，与其他气体提取物分离后，用热导法测量。 4试剂和材料
分析中，除另有说明外，仅使用认可的分析纯试剂和GB/T6682所规定的二级水。 4.1水，使用前制备。 4.2氮气，高纯，总杂质质量分数小于0.0005%。
如果怀疑使用的氢气中含有有机污染物，应在气体净化装置前安装一个加热到450℃以上的内装有一种氧化剂或催化剂(氧化铜或铂)的玻璃管。 4.3纯铁，已知氮含量小于0.001%（质量分数）。 4.4氧化铜，粒状。 4.5无水高氯酸镁，粒度为1.2mm~2.0mm，或无水硫酸钙，粒度为0.60mm~0.85mm。 4.6氢氧化钠，粒状，粒度为0.7mm~1.2mm。 4.7适当的溶剂，适合清洗带油或污物的试样，如丙酮。 4.8硝酸钾标准溶液
将硝酸钾（质量分数>99.9%）于100℃～105℃干燥2h，置于干燥器中冷却。按表1称取硝酸钾，精
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确至0.1mg。
将硝酸钾溶于约50mL水（4.1)中，定量移入100mL单标线容量瓶中，用水(4.1)稀释至刻度，混匀。 每种标准溶液1mL含氮的质量见表1。
表1标准溶液所用硝酸钾质量
相当于氮的浓度
标准溶液名称
mg/mL 12. 5 10. 0 7. 5 5. 0 2.50 1. 25 0. 50 0. 25 0.125 0.050
g 9.0228 7.2182 5.4138 3. 6091 1.8046 0.9023 0.3609
4. 8. 1 4. 8. 2 4.8.3 4. 8. 4 4.8.5 4.8.6 4. 8.7 4.8.8 4. 8. 9 4.8.10
[4.8.5×1/10]a [4.8.6×1/10] [4.8.7X1/10]
如：转取10.00mL标准溶液（4.8.5)于100mL单标线容量瓶中，用水（4.1)稀释至刻度，混匀。
5仪器装置
分析中，除另有规定外，仅使用实验室的普通仪器装置。 所有玻璃量器应为符合GB/T12805，GB/T12806或GB/T12803规定的A级器皿。 用于试料熔融、分离和氮的提取测量仪器可以从一些厂商处获得。按照厂商的说明书操作仪器商业仪器的特性见附录A。
5.1石墨，一次性使用。
使用适合仪器的高纯石墨。 5.2微量移液器，100μL和200uL，误差应小于1μL。 5.3镍囊
例如，可使用直径约6mm、高度约8mm、质量约0.2g、体积约0.23mL的镍囊，或直径约6mm、高度约12.5mm、质量约0.5g、体积约0.35mL的镍囊。无论哪种镍囊，氮的质量分数均应小于0.0002%。 5.4埚钳，夹甘埚时用。 5.5玻璃棉 6取制样
按照GB/T20066或适当的国家标准取制样。 7分析步骤
警告 一使用仪器熔融试料时主要的危险是燃烧，所以应该使用钳（5.4），并将用过的埚存放在合适的容器中。 7.1通则
保持玻璃棉（5.5)干净。用一个有证参考物质检查仪器装人试剂（4.4，4.5和4.6)的有效性，必要时
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更换试剂。
有些仪器每次分析后都要清理炉内进样通道，消除碳的存积。如果仪器长时间断电，应按厂家推荐的时间稳定仪器。
更换玻璃棉（5.5)和/或试剂（4.4，4.5和4.6），或长时间不使用仪器后，先试用一些分析测量来稳定仪器，分析结果不计。然后在分析样品前，按照7.5校准仪器。
如果所用仪器能够直接读取氮的百分含量，在每个校准范围按照下面方法调整仪器的读数。 在不同的功率下，读取高氮有证标准物质的含量值，读数平稳的功率为测定试样所需的加热功率。 测定高合金试样时，应用高合金有证标准物质确定所需的加热功率。
7.2试料
用合适的溶剂（4.7)清洗试样，去除试样表面的油脂，用热风吹于。 氮质量分数小于0.1%的试样，称取约1.0g，氮质量分数大于0.1%的试样称大约0.50g，精确至
1mg.
注1试料的质量可按照所用仪器的型号确定。 7.3空白试验
测量试样前，做两份下面的空白试验。 7.3.1氮质量分数小于0.10%的样品 7.3.1.1用微量移液器（5.2)移取200μL水（4.1)至镍囊（5.3)中于90℃～95℃于燥2h。按7.4.1处理镍囊，加人与试料等量的纯铁（4.3）。 7.3.1.2用校准曲线（7.5)将得到的空白试验读数换算成氮的微克数。
从空白试验所得氮质量中扣除纯铁（4.3)中的氮质量，得到空白值。 由两个空白值计算出空白平均值（m1）。 注2：空白平均值或两个空白值之差均不能超过10ug，如果这些值异常的高，需要找出污染源并加以消除。
7.3.2氮质量分数在0.10%至0.50%之间的样品
用微量移液器（5.2)移取200μL水（4.1)至脱气石墨埚（5.1)中，于90℃～95℃干燥2h。于石墨增埚中加入与所用试料等量的纯铁（4.3），按7.3.1.2的操作进行。 7.4测量 7.4.1氮质量分数小于0.10%的样品 7.4.1.1将石墨埚（5.1)放人加热炉（见附录A），加热到2200℃以上脱气。 7.4.1.2压扁镍囊（5.3），连同试料（7.2)放人脱气石墨。 7.4.1.3按照厂家说明书操作加热炉。
试料熔融并测量后，取出并弃去，记录分析读数。 7.4.2氮质量分数在0.10%至0.50%之间的样品
将石墨埚（5.1)放人加热炉（见附录A），加热到2200℃以上脱气。 将试料(7.2)倒入脱气后的石墨埚（5.1)中，按7.4.1.3的规定进行操作。
7.5校准曲线的建立 7.5.1校准系列的准备 7.5.1.1氮质量分数小于0.10%的样品
如表2所示，用微量移液器（5.2）分别移取每种硝酸钾标准溶液（4.8）200uL于镍囊（5.3）中，于 90℃～95℃干燥2h。 7.5.1.2氮质量分数在0.10%至0.50%之间的样品
如表3所示，用微量移液器（5.2)分别移取每种硝酸钾标准溶液（4.8)200uL于脱气石墨埚（5.1) 中，于90℃～95℃干燥2h。
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7.5.2测量 7.5.2.1氮质量分数小于0.10%的样品
按照7.4.1处理含硝酸钾的镍囊（5.3)，加人与试料等量的纯铁（4.3）。 7.5.2.2氮质量分数在0.10%至0.50%之间的样品
于每个干燥的石墨埚中加人与所用试料等量的纯铁（4.3），然后按7.4.1.3的操作进行。 7.5.3绘制校准曲线
从校准系列的每个测定值中扣除零校准溶液读数（见表2和表3)后，得到氮的净读数。 利用校准系列的净读数与氮微克数的对应关系绘制校准曲线。
表2校准溶液，氮质量分数小于0.10%
试料：1.0g 加入标准溶液：200μL 氮的浓度
试料中氮的质量分数
镍囊或石墨埚中氮的质量
所用标准溶液
% 0 0.0010 0.0025 0.0050
(4. 8) 水(4.1) 4.8.10 4.8.9 4.8.8
mg/mL oa 0.050 0.125 0. 250 0. 500 1. 25 2. 50 5. 00
ug 0 10 25 50
100 250 500 1000
0.010 0.025 0.050 0. 100
4. 8. 7 4.8. 6 4.8.5 4. 8. 4
零均值溶液。
表3 校准溶液，氮质量分数在0.10%至0.50%之间
试料：0.5g 加入标准溶液：200μL
镍囊或石墨中复的质量
试料中氮的质量分数
所用标准溶液
氮的浓度 mg/ml
% 0 0.100 0. 200 0.300 0.400 0.500
(4. 8)
ug
0 500 1000 1500 2000 2500
水(4.1) 4. 8.5 4. 8. 4 4.8.3 4.8. 2 4.8.1
oa 2. 5 5. 0 7. 5 10. 0 12.5
零均值溶液。
8 结果表示 8.1计算方法
用校准曲线（7.5)将试料的读数换算成氮的微克数（m）。 氮含量以质量分数WN计，数值以%表示，按式（1)计算：
WN= mo X100
m1
(1)
m×106 YB/T4306—2012
式中： mo" mi 空白试验（7.3)中氮的质量，单位为微克（ug）； m 试料（7.2）的质量，单位为克（g）。
试料中氮的质量，单位为微克（ug)；
8.2精密度
本方法的精密度试验由14个实验室对11个水平的氮含量进行测定，每个实验室对每个氮含量水平测定3次（见注3和注4）。
注3：三次测定中的两次是在GB/T6379.1规定的重复性条件下进行的，即由同一实验员、用同一仪器、相同的实验
条件、同一校准，在最短的时间内进行测定。 注4：第三次测定由注3中的实验员，用同一台仪器，在不同的时间（不同天），用新的校准进行。 所用试样列于附表B.1。 根据GB/T6379.1、GB/T6379.2和ISO5725-3，对得到的结果进行统计处理。 结果表明，氮含量与试验结果（见注5)的重复性限(r)和再现性限(R和Rw）间呈对数关系，汇总于表
4，数据图示由附录C给出。
表4重复性限和再现性限重复性限
再现性限
氮的质量分数
%
r
R 0.00039 0.00045 0.00071 0.00130
Rw 0.00027 0.00030 0.00044 0.00071
0.00024 0.00027 0.00036 0.00054
0.0008 0.0010 0.0020 0. 0050
0.010 0.020 0.050 0.100 0. 200 0. 500
0.00073 0.00098 0.00146 0.00197 0.00307 0.00554
0.00207 0.00328 0.00603 0.00956 0. 0144 0.0249
0.00103 0.00149 0.00242 0.00350 0.00626 0.0135
注5:由第一天所得结果，按GB/T6379.2规定的方法计算重复性限(r)和再现性限(R)。由第一天所得的第一个结
果和第二天所得的结果，按ISO5725-3规定的方法计算实验室内的再现性限（Rw）。
9试验报告
试验报告应包括下列内容： a) 鉴别样品、实验室和分析日期所需的所有资料； b）引用本标准所用的方法； c) 结果及其表达形式； d) 测定中观察到的异常现象； e) 任何本部分中未规定的操作，或任何可能影响结果的操作。
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