ASTM A751-20
Стандартные методы испытаний, практика и терминология химического анализа стальной продукции
- Стандартный №
- ASTM A751-20
- Дата публикации
- 2020
- Разместил
- American Society for Testing and Materials (ASTM)
- состояние
- быть заменен
- ASTM A751-21
- Последняя версия
- ASTM A751-21
- сфера применения
-
Интерпретация основного содержания ASTM A751-20
ASTM A751-20, «Стандартные методы и практика испытаний для химического анализа стальной продукции», — ключевой стандарт, опубликованный Американским обществом по испытаниям и материалам (ASTM), содержащий всеобъемлющие технические характеристики и практическое руководство по химическому анализу стали. Впервые опубликованный в 1977 году, стандарт был пересмотрен в 2020 году с учетом последних достижений в технологии химического анализа.
Область применения и техническая структура стандарта
ASTM A751-20 охватывает терминологию, определения, эталонные методы, практику и руководство по химическому анализу стали, нержавеющей стали и родственных сплавов, включая методы мокрого химического анализа и инструментальный анализ. Стандарт содержит указания по решению химических требований, анализу продукции, содержанию остаточных элементов и эталонным стандартам, а также методам обработки и представления данных химического анализа.
В стандарте особо подчёркивается, что данные методы и практики испытаний применимы только в тех случаях, когда они или их части включены в качестве требований стандартов на продукцию. В случае противоречий требования спецификации продукта имеют приоритет над требованиями данных методов и практик испытаний.
Анализ определений ключевых терминов
Стандарт четко определяет основные термины в области химического анализа, которые необходимы для правильного понимания и применения стандарта:
Термины Определение Сценарии применения Анализ продукта Химический анализ полуфабрикатов или готовых продуктов, обычно используемый для определения их соответствия требованиям спецификации Проверка качества, входной контроль Допуск анализа продукта Допустимое отклонение выше максимального предела или ниже минимального предела указанного элемента, применимое только к анализу продукта Допустимое аналитическое отклонение диапазон Арбитражный анализ Анализ с использованием методов испытаний ASTM, стандартных образцов NIST или взаимно согласованных стандартных образцов Разрешение споров, окончательное определение Сертифицированные стандартные образцы Образцы материалов, подготовленные, проанализированные и сертифицированные по химическому составу аккредитованным органом по стандартизации Калибровка приборов, валидация метода
Руководство по спецификации требований к химическому составу
Глава 4 стандарта содержит профессиональное руководство по спецификации требований к химическому составу и рекомендует практические методы указания пределов химического состава:
Для спецификации химических концентраций рекомендуется ограничивать количество значащих цифр для каждого элемента, чтобы число справа от десятичная точка соответствует следующим требованиям:
- До 0,010% (включительно): 0.XXXX или может быть выражено в ppm
- Свыше 0,010% до 0,10% (включительно): 0.XXX
- Свыше 0,10% до 3,0% включительно: 0.XX
- Свыше 3,0%: 0.X
Когда диапазон состава охватывает 0,10% или 3,0%, количество знаков справа от десятичной точки должно определяться числом, указанным верхним пределом. Технические соображения могут потребовать меньшего количества знаков справа от десятичной точки, чем рекомендовалось ранее.
Требования к анализу расплава или тепла
Производитель должен выполнять анализы для тех элементов, которые указаны в спецификации материала. Результаты таких анализов должны соответствовать требованиям, указанным в спецификации материала.
Для нескольких плавок должны быть представлены либо отдельные анализы плавки или отливки, либо усредненные анализы плавки или отливки. В случае значительных колебаний в размере плавки или отливки должен быть представлен средневзвешенный анализ плавки или отливки, основанный на относительном количестве металла в каждой плавке или отливке.
Для материала для переплавки расходуемых электродов плавка определяется как все слитки, переплавленные из одной плавки одним и тем же процессом. Анализ плавки должен быть получен из одного переплавленного слитка или одного переплавленного слитка из каждой первичной плавки. Если анализ плавки не соответствует требованиям к анализу плавки спецификации, следует взять образец каждого переплавленного слитка для анализа, и результаты анализа должны соответствовать требованиям к анализу плавки.
Сравнение аналитических методов и методик
В стандарте ASTM A751-20 перечислены некоторые методы испытаний, которые можно использовать для химического анализа стали, включая методы мокрого химического анализа и методы инструментального анализа:
Тип метода Номер стандарта ASTM Область применения Характеристики точности Мокрый химический анализ E350, E352, E353, E354 Углеродистая сталь, инструментальная сталь, нержавеющая сталь, сплав с высоким содержанием никеля Высокоточный, арбитражный метод Рентгеновская флуоресценция спектроскопия E322, E572, E1085 Элементный анализ низколегированной и нержавеющей стали Быстрый одновременный анализ нескольких элементов Искровая эмиссионная спектроскопия E415, E1086 Вакуумный спектрометрический анализ углеродистой и нержавеющей стали Прямой анализ твердых образцов Анализ углерода, серы, азота и кислорода E1019 Газообразные элементы в стали, никелевых и кобальтовых сплавах Высокая чувствительность для специфических Элементы Анализ ИСП/ААС E1097, E1184 Анализ следовых количеств элементов Чрезвычайно низкие пределы обнаружения
Выбор и использование стандартных образцов
В главе 10 стандарта подробно описаны требования к выбору и использованию стандартных образцов:
Для арбитражных анализов следует использовать стандартные образцы от признанных органов по стандартизации, при этом предпочтительны стандартные образцы NIST, где это применимо. Если у NIST нет стандартных стандартных материалов для определенных сплавов, стандартные материалы могут быть получены путем адаптации стандартных процедур ASTM и стандартных стандартных материалов NIST, но эти стандарты должны быть сертифицированы несколькими независимыми лабораториями, когда это возможно, а их результаты должны быть статистически проверены и объединены.
Рабочие стандартные материалы могут использоваться для рутинного аналитического контроля, но должны быть прослеживаемы к стандартам NIST и другим признанным стандартам, когда это применимо.
Анализ данных и численная обработка
Лаборатория должна сообщать каждый элемент с тем же количеством значимых цифр, которое используется в соответствующей спецификации материала. Если химическое определение дает больше значимых цифр, чем указано для элемента, результат следует округлить в соответствии с процедурами, изложенными в Главе 12.
Для определения соответствия требованиям спецификации наблюдаемые или рассчитанные значения следует округлить до ближайшей единицы в таблице химических требований в соответствии с Методикой E29. В особом случае округления на число «5», если соблюдение Методики E29 приведет к отклонению материала, округление следует выполнять в сторону аналитического предела спецификации.
Требования к лабораторным записям
В дополнение к необходимым данным испытаний, записи испытаний должны включать следующую соответствующую информацию: описание испытанного материала (например, номер плавки, класс материала, спецификация продукта) и четкое описание метода испытания или нестандартного метода.
Полное ведение записей необходимо для прослеживаемости качества и анализа данных, особенно в случае возникновения спора или когда требуется пересмотр аналитических результатов.
Рекомендации по внедрению стандартов и передовая практика
Основываясь на требованиях ASTM A751-20, лабораториям рекомендуется придерживаться следующих передовых практик при выполнении химических анализов:
1. Выбор и валидация метода
Выберите соответствующие аналитические методы на основе аналитических потребностей и возможностей оборудования. Для арбитражных анализов необходимо использовать стандартные методы ASTM; для рутинных анализов можно использовать валидированные эквивалентные методы.
2. Управление стандартными материалами
Создайте всеобъемлющую систему прослеживаемости стандартных материалов, чтобы гарантировать, что все рабочие стандарты прослеживаются до сертифицированных стандартных материалов. Регулярно проверяйте стабильность и точность стандартных материалов.
3. Процедуры контроля качества
Внедрите строгую процедуру контроля качества, включая повторный анализ образцов, анализ контрольных образцов и слепое тестирование образцов. Используйте контрольные карты для контроля стабильности аналитического процесса.
4. Обучение и сертификация персонала
Убедитесь, что аналитики прошли надлежащую подготовку и понимают стандартные требования и аналитические принципы. Проводите регулярную проверку компетентности персонала и оценку навыков.
5. Техническое обслуживание и калибровка оборудования
Создайте программу технического обслуживания и калибровки оборудования, чтобы гарантировать, что аналитические приборы находятся в оптимальном рабочем состоянии. Ведите полные записи о техническом обслуживании и калибровке оборудования.
6. Управление данными и отчетность
Создайте стандартизированные процессы управления данными, чтобы гарантировать целостность и прослеживаемость аналитических данных. Формат отчета должен соответствовать требованиям стандарта и включать всю необходимую информацию.
Технологическое развитие и перспективы на будущее
С момента своей первой публикации в 1977 году стандарт ASTM A751 претерпел несколько пересмотров, отражающих постоянное развитие технологии химического анализа. Основные изменения в издании 2020 года включают пересмотренное название, улучшенные определения терминов и удаление устаревших терминов.
С развитием аналитических технологий в будущем стандарт может включать новые методы инструментального анализа, такие как лазерно-индуцированная эмиссионная спектроскопия (LIBS) и масс-спектрометрия тлеющего разряда (GD-MS). В то же время стандарт будет уделять больше внимания требованиям системы менеджмента качества в лабораториях и будет более тесно согласован с ISO/IEC 17025.
Применение цифровых и автоматизированных технологий сделает процессы химического анализа более эффективными и надежными, и стандарт необходимо будет обновить соответствующим образом, чтобы учесть эти технологические разработки. Применение анализа данных и технологий больших данных обеспечит новые знания и методы контроля качества для химического анализа.
Заключение
ASTM A751-20 содержит всеобъемлющие технические спецификации и практическое руководство по химическому анализу стали и является важной основой для обеспечения точности и сопоставимости аналитических результатов. Благодаря глубокому пониманию и правильному внедрению требований стандарта лаборатории могут улучшить аналитическое качество, сократить количество споров и обеспечить надежную техническую поддержку для производства и применения стали.
Успешное внедрение стандарта требует от лабораторий создания всеобъемлющей системы менеджмента качества, оснащения себя соответствующим оборудованием и техническим персоналом, а также постоянного совершенствования аналитических процессов и методов. По мере развития технологий стандарт также будет постоянно обновляться для адаптации к новым аналитическим потребностям и техническим задачам.
ASTM A751-20 Ссылочный документ
- ASTM A941 Стандартные термины, относящиеся к стали, нержавеющей стали, связанным сплавам и ферросплавам
- ASTM E1019 Стандартные методы определения углерода, серы, азота и кислорода в сплавах стали, железа, никеля и кобальта методами сжигания и сварки в инертном газе
- ASTM E1085 Стандартный метод рентгеноэмиссионного спектрометрического анализа низколегированных сталей
- ASTM E1086 Стандартный метод испытаний для оптически-эмиссионного вакуум-спектрометрического анализа нержавеющей стали методом точечного возбуждения
- ASTM E1097 Стандартное руководство по эмиссионному спектрометрическому анализу плазмы постоянного тока
- ASTM E1184 Стандартная практика электротермического (графитовая печь) атомно-абсорбционного анализа
- ASTM E1282 Стандартное руководство по определению химического состава, выбору методов отбора проб и методов количественного анализа металлов, руд и родственных материалов
- ASTM E1329 Стандартная практика проверки и использования контрольных карт в спектрохимическом анализе
- ASTM E1476 Стандартное руководство по идентификации, проверке качества и сортировке металлов
- ASTM E1806 Стандартная практика отбора проб стали и железа для определения химического состава
- ASTM E29 Стандартная практика использования значащих цифр в тестовых данных для определения соответствия спецификациям
- ASTM E322 Стандартный метод рентгеноэмиссионного спектрометрического анализа низколегированных сталей и чугунов
- ASTM E350 Стандартные методы испытаний химического анализа углеродистой стали, низколегированной стали, кремниевой электротехнической стали, слитков и кованого железа
- ASTM E352 Стандартные методы испытаний химического анализа инструментальных сталей и других аналогичных средне- и высоколегированных сталей
- ASTM E353 Стандартные методы испытаний химического анализа нержавеющих, жаропрочных, стареющих и других подобных сплавов хрома, никеля и железа
- ASTM E354 Стандартные методы испытаний химического анализа высокотемпературных, электрических, магнитных и других подобных сплавов железа, никеля и кобальта
- ASTM E415 Стандартный метод испытаний для оптико-эмиссионного вакуум-спектрометрического анализа углеродистой и низколегированной стали
- ASTM E50 Стандартная практика использования оборудования, реагентов и мер безопасности при химическом анализе металлов
- ASTM E548 Стандартное руководство по общим критериям, используемым для оценки компетентности лабораторий
- ASTM E572 Стандартный метод испытаний для рентгеноэмиссионного спектрометрического анализа нержавеющей стали
- ASTM E60 Стандартная практика анализа металлов, руд и родственных материалов методом молекулярно-абсорбционной спектрометрии
- ASTM E743 Руководство по обеспечению качества в спектрохимической лаборатории
- ASTM E851 Оценка практики спектрохимической лаборатории
- ASTM E882 Стандартное руководство по подотчетности и контролю качества в лаборатории химического анализа
- ISO/IEC 17025 Общие требования к компетентности испытательных и калибровочных лабораторий [Стандарт на французском языке]
ASTM A751-20 История
- 2021 ASTM A751-21 Стандартные методы и практика испытаний химического анализа стальной продукции
- 2020 ASTM A751-20 Стандартные методы испытаний, практика и терминология химического анализа стальной продукции
- 2014 ASTM A751-14a Стандартные методы испытаний, практика и терминология химического анализа стальной продукции
- 2014 ASTM A751-14 Стандартные методы испытаний, практика и терминология химического анализа стальной продукции
- 2011 ASTM A751-11 Стандартные методы испытаний, практика и терминология химического анализа стальной продукции
- 2008 ASTM A751-08 Стандартные методы испытаний, практика и терминология химического анализа стальной продукции
- 2007 ASTM A751-07a Стандартные методы испытаний, практика и терминология химического анализа стальной продукции
- 2007 ASTM A751-07 Стандартные методы испытаний, практика и терминология химического анализа стальной продукции
- 2001 ASTM A751-01(2006) Стандартные методы испытаний, практика и терминология химического анализа стальной продукции
- 2001 ASTM A751-01 Стандартные методы испытаний, практика и терминология химического анализа стальной продукции
- 2001 ASTM A751-96 Стандартные методы испытаний, практика и терминология химического анализа стальной продукции
