АННОТАЦИЯ 2
ВВЕДЕНИЕ 8
1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ДАННЫХ 10
1.1 Физико-химические свойства скандия 10
1.2 Применение скандия в металлических сплавах 13
1.3 Алюминиевые сплавы 14
1.4 Алюминиево-литиевые сплавы со скандием 16
1.5 Влияния скандия на структуру и свойства алюминиевых сплавов 21
1.6 Приборы для определения скандия в алюминиевых сплавах 25
1.6.1 Спектрометр Foundry Master Lab 25
1.6.2 Спектрометр «Гранд-Эксперт» 28
1.6.3 Спектрометр Ultima-2 29
1.7 Методы определения скандия в алюминиевых сплавах 30
1.7.1 Фотометрический метод определения скандия с арсеназо III 30
1.7.2 Фотометрический метод определения скандия ГОСТ 11739.25-90 30
1.7.3 Пламенно-фотометрический метод определения скандия 30
1.7.4 Фотометрическое определение скандия в магниевых сплавах с помощью
ксиленового оранжевого 30
2 ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ 33
2.1 Объекты исследования 33
2.2 Фотометрический метод определения скандия с арсеназо III 33
2.2.1 Сущность метода 33
2.2.2 Средства измерения, реактивы и растворы 34
2.2.3 Проведение анализа 35
2.3 Определение скандия по методу п.2.2. Обработка результатов 37
2.3.1 Построение градуировачного графика 37
2.3.2 Результаты определения скандия в образцах сплава Al-Li 39
2.4 ГОСТ 11739.25-90. Фотометрический метод определения скандия 41
2.4.1 Сущность метода 41
2.4.2 Аппаратура, реактивы и растворы 42
2.4.3 Проведение анализа 43
2.5 Определение скандия по методу п.2.4. Обработка результатов 45
2.5.1 Построение градуированного графика 45
2.5.2 Результаты определения скандия в образцах сплава Al-Li 47
2.6. Обсуждение результатов и выводы определения скандия в Al-Li
сплавах 49
3 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 52
3.1 Общие требования охраны труда при работе в химической лаборатории .. 52
3.2 Вредные вещества и правила работы с ними 52
3.3 Освещенность 54
3.4 Вентиляция 57
3.5 Шум 58
3.6 Электробезопасность 58
3.7 Пожарная безопасность 59
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 61
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 62
Алюминиевые сплавы обладают значительно более высокой прочностью и требуемыми эксплуатационно-технологическими характеристиками. Они используются как конструкционные материалы в ракето- и самолетостроении, так же применяют в строительных конструкциях, судостроении, железнодорожном и автомобильном транспорте, летательных аппаратах, нефтяном и химическом машиностроении, электротехнике. Для упрочнения алюминиевого сплава добавляют скандий, который повышает прочностные свойства, значительно улучшает свариваемость, повышает коррозийную стойкость, снижает анизотропию свойств материала [1].
При использовании алюминиевых сплавов в производстве возникает задача контроля содержания скандия в сплавах в соответствии с нормативными документами. Экспрессный, точный, высокочувствительный контроль обеспечивается при использовании инструментальных методов определения, в частности спектрометрических методов анализа. Однако в производственных условиях случаются различные ситуации - ломается оборудование, возникает необходимость метрологической поверки и технического обслуживания прибора, прибор не обеспечивается необходимыми расходными материалами (например, эталонами) и т.д., когда инструментальную методику необходимо заменить более доступной (хотя и менее экспрессной) химической лабораторной методикой. В частности такая потребность существует для заводской химической лаборатории АО «Златмаш». Поэтому целью данной выпускной квалификационной работы являлся выбор и отработка надежного, доступного лабораторного химического метода анализа, позволяющего определить содержание скандия в алюминиевых сплавах. Для достижения указанной цели были поставлены следующие задачи: выполнить литературный обзор - рассмотреть свойства скандия, его роль и методы определения в алюминиевых сплавах; отобрать из рассмотренных в литературном обзоре методы определения скандия подходящие для условий заводской лаборатории АО «Златмаш»; подготовить приборы, реактивы и материалы для проведения анализа; отработать выбранные методы определения скандия на эталонных и шифрованных образцах; выполнить анализ полученных результатов и выбрать наиболее точную, экспрессную и надёжную методику определения скандия в алюминиевых сплавах.
В ходе бакалаврской работы были выполнены следующие задачи:
1 Выполнен обзор данных о свойствах скандия, его роли и методах определения в алюминиевых сплавах.
2 Выбраны наиболее подходящие для производства химические лабораторные методы (с учетом наличия приборов, материалов); подготовлены все необходимые рабочие приборы, растворы; освоены выбранные методики; построены градуировочные графики.
3 Выполнено фотометрическое определение скандия в шифрованных и эталонных образцах.
4 Проведен анализ полученных результатов. Установлено, что метод определения «ГОСТ 11739.25-90. Фотометрический метод определения скандия» даёт более точные результаты (более близкие к эталонному содержанию).
5 Для использования в заводской лаборатории АО «Златмаш» в качестве
химического метода определения скандия в алюминиевых сплавах 01420 и 01421 альтернативного инструментальному (спектрометрическому) методу
рекомендуется метод по «ГОСТ 11739.25-90. Фотометрический метод определения скандия».
6 Выявлены вредные и опасные факторы при выполнении выпускной квалификационной работы и разработаны мероприятия по безопасным условиям труда.
