ISO 4491-3:1997
(Main)Metallic powders — Determination of oxygen content by reduction methods — Part 3: Hydrogen-reducible oxygen
Metallic powders — Determination of oxygen content by reduction methods — Part 3: Hydrogen-reducible oxygen
Poudres métalliques — Dosage de l'oxygène par les méthodes de réduction — Partie 3: Oxygène réductible par l'hydrogène
General Information
Relations
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Standards Content (Sample)
IS0
INTERNATIONAL
4491-3
STANDARD
Second edition
1997-04-O 1
Metallic powders - Determination of
oxygen content by reduction methods -
Part 3:
Hydrogen-reducible oxygen
Poudres m&//iques - Dosage de I’oxygkne par les mBthodes de
kduction -
Partie 3: Oxyg&ne kductible par I’hydrogkne
Reference number
IS0 449+3:1997(E)
IS0 4491=3:1997(E)
Foreword
IS0 (the International Organization for Standardization) is a worldwide
federation of national standards bodies (IS0 member bodies). The work of
preparing International Standards is normally carried out through IS0
technical committees. Each member body interested in a subject for which
a technical committee has been established has the right to be represented
on that committee. International organizations, governmental and non-
governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. IS0
collaborates closely with the International Electrotechnicaj Commission
(IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
Draft international Standards adopted by the technical committees are
circulated to the member bodies for voting. Publication as an International
Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting
a vote.
International Standard IS0 4491-3 was prepared by Technical Committee
ISOITC 119, Powder metallurgy, Subcommittee SC 2, Sampling and testing
methods for powders (including powders for hardmetals).
This second edition cancels and replaces the first edition (IS0 4491-3:1989),
clauses 7 and 8 of which have been technically revised.
IS0 4491 consists of the following parts, under the general title Metallic
powders - Determination of oxygen content by reduction methods:
- Pat? I: General guidelines
- Part 2: Loss of mass on hydrogen reduction (hydrogen loss)
Part 3: Hydrogen-reducible oxygen
Part 4: Total oxygen reduction-extraction
bY
0 IS0 1997
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced
or utilized in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying and
microfilm, without permission in writing from the publisher.
International Organization for Standardization
Case postale 56 l CH-1211 Geneve 20 l Switzerland
l nternet central @ iso.ch
x.400 c=ch; a=400net; p=iso; o=isocs; s=central
Printed in Switzerland
ii
@ IS0 IS0 4491-3: 1997(E)
Introduction
The International Standard which the first edition of this part of IS0 4491
(IS0 4491-3: 1989) replaced (IS0 4993: 1981) described one particular
arrangement of apparatus and procedure for the determination of hydrogen-
reducible oxygen. However, it has since been established that other
schemes will give equally valid results and these are therefore described in
this part of IS0 4491.
In addition, the scope of the method has been extended to include powders
containing carbon.
If carbon is present in the powder, some metal oxides which may otherwise
have been reduced by hydrogen are instead reduced by carbon, producing
carbon monoxide or carbon dioxide. These products are not measured by
the titration with Karl Fischer reagent which is used to determine the
amount of water produced. Consequently a lower result will be obtained for
the hydrogen-reducible oxygen content.
This interference is eliminated by passing the gases emerging from the
reduction furnace over a catalyst which converts the CO and CO2 formed
into methane and water, in accordance with the following equations:
CO + 3H, + CH, -I- Hz0
CO, + 4H, + CH, + 2H,O
The conversion reaction is carried out at 380 OC over a nickel catalyst.
NOTE - Certain oxides may be partially reduced by carbon which othemvise
would not be reduced by hydrogen. In such cases the interpretation of results
should be made with great care [see IS0 4491-I :I 989, subclause 4.1.2 d)].
This page intentionally left blank
IS0 4491=3:1997(E)
INTERNATIONAL STANDARD @ IS0
Determination of oxygen content
Metallic powders -
by reduction methods -
Part 3:
Hydrogen-reducible oxygen
1 Scope
This part of IS0 4491 specifies a method for the determination of the hydrogen-reducible oxygen content of metallic
powders containing 0,05 % (m/m) to 3 % (m/m) oxygen.
The method is applicable to unalloyed, partially alloyed or completely alloyed metal powders and also to mixtures of
carbides and binder metal. It is not applicable to powders containing lubricants or organic binders.
The method may be extended to powders containing carbon by the use of a special catalytic device.
This part of IS0 4491 shall be read in conjunction with IS0 760 and IS0 4491-I.
2 Normative references
The following standards contain provisions which, through reference in this text, constitute provisions of this part of
IS0 4491. At the time of publication, the editions indicated were valid. All standards are subject to revision, and
parties to agreements based on this part of IS0 4491 are encouraged to investigate the possibility of applying the
most recent editions of the standards indicated below. Members of IEC and IS0 maintain registers of currently valid
International Standards.
IS0 760:1978, Determination of water - Karl Fischer method (General method).
IS0 4491-I :I 989, Metallic powders - Determination of oxygen content by reduction methods Pat? I: General
guidelines.
3 Principle
Pre-treatment of a test portion by drying at low temperature (170 “C) in dry nitrogen or argon.
Reduction in a stream of pure dry hydrogen at a given temperature. Absorption in methanol of the water formed by
reaction of oxides with hydrogen. Titration with Karl Fischer reagent, the end-point being determined either visually
by the colour change or electrometrically with two electrodes (deadstop end-point).
For powders containing carbon, conversion of the carbon monoxide and carbon dioxide formed to methane and
water at 380 OC by means of a nickel catalyst.
@ IS0
IS0 4491-3: 1997(E)
4 Reagents
During the analysis, use only reagents of recognized analytical grade and only distilled water or water of equivalent
purity.
WARNING - Karl Fischer reagent contains four toxic compounds: iodine, sulfur dioxide, pyridine and
methanol. lt is important to avoid direct contact and especially inhalation. Following accidental spillage,
rinse with plenty of water.
4.1 Methanol, anhydrous.
42 . Karl Fischer reagent, equivalent to 1 mg of oxygen per millilitre.
Determine the titre of the Karl Fischer reagent by one of the following methods:
a) Add to the titration flask 20 mg to 30 mg of water, weighed to the nearest 0,l mg.
b) Add 100 mg to 200 mg, weighed to the nearest 0,l mg, of sodium tartrate dihydrate [certified material
containing theoretically 1566 % (m/m) of water, corresponding to 13,92 % (m/m) of oxygen], previously ground
to fine powder and dried at 105 OC + 5 OC to constant mass.
c) Use the method described in clause 7, taking 100 mg to 200 mg of pure sodium tartrate dihydrate, weighed to
the nearest 0,l mg, as the test portion, but limiting the procedure to the drying step at 170 OC and the
subsequent titration.
See IS0 760 for detailed procedures of standardization.
4.3 Hydrogen, having a maximum oxygen content of 0,005 % (m/m) and a dew point not exceeding - 45 OC.
44 Nitrogen or argon, having a maximum oxygen content of 0,005 % (m/m) and a dew point not exceeding - 45 OC.
.
4.5 Desiccant, consisti ng of granu lar an hydro us aluminium sodium silicate, activated silica gel or magnesium
perchlorate.
5 Apparatus
NOTE - The alternative arrangements of the apparatus are shown in figure 1 (method 1) and figure 2 (method 2)
respectively.
5.1 Hydrogen supply unit (A), fitted with a pressure-regulating valve, a flow control valve and a flow meter.
5.2 Purifier (B), for the hydrogen, containing a catalytic deoxidizer and a dryer.
5.3 Nitrogen (or argon) supply unit (C), fitted with a pressure-regulating valve, a flow control valve and a flow
meter.
5.4 Gas-selection valve (D).
@ IS0
IS0 4491=3:1997(E)
Key:
A ‘92 suppiy unit (5.11
B Purifier 45.2)
C N2 (or argon) supply unit (5.3)
D Gas-selection valve (5.4)
E Final gas drying unit (5.5%
F Reduction tube (5.6)
G Furnace (5.7)
H Boat 45.8)
1 Catalytic converter (5.971
J By-pass circuit (5.10)
K Titration flask (5.11)
L End-point detector 15.12)
M Burette (5.13)
f i
r
Figure 1 - Schematic arrangement of the apparatus for method 1
Key:
A H2 supply unit (5.1)
B Purifier (5.2)
?
C N2 (or argon) supply unit (5.3)
.
D Gas-selection valve (5.4)
.
E Final gas drying unit (5.5)
0 }, ;
F Reduction tube (5.6)
A B
G Furnace (5.7)
L
H Boat (5.8)
I Catalytic converter (5.9)
J By-pass circuit (5.10)
K Titration flask (5.11)
L End-point detector (5.12)
M
M Burette (5.13)
C
E
?
Figure 2 - Schematic arrangement of the apparatus for method 2
@ IS0
IS0 4491-3: 1997(E)
.
5.5 Final gas drying unit (E), containing desiccant (4.5).
5.6 Reduction tube (F), gas-tight, made of quartz or refractory material (for example dense alumina), meeting
one of the following sets of specifications:
a) A tube closed at one end with an internal diameter of 27 mm to 30 mm and a length of about 400 mm with two
smaller quartz tubes of diameter 5 mm to 6 mm and lengths 60 mm to 80 mm and 200 mm to 240 mm,
respectively, arranged as shown in figure 3. This arrangement is inserted into the first drying furnace and then
into the reduction furnace.
b) An open-ended tube with an internal diameter of about 20 mm, a length of 1 m, and a gas inlet and outlet. This
tube is permanently inserted in the two furnaces
5.7 Two furnaces (G), one for drying the test portion and the other for oxide reduction, with temperature control
systems capable of maintaining the temperature in the part of the tube containing the boat (5.8) within the specified
temperature tolerances.
NOTE - If available, o
...
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4491-3
STANDARD
Second edition
1997-04-O 1
Metallic powders - Determination of
oxygen content by reduction methods -
Part 3:
Hydrogen-reducible oxygen
Poudres m&//iques - Dosage de I’oxygkne par les mBthodes de
kduction -
Partie 3: Oxyg&ne kductible par I’hydrogkne
Reference number
IS0 449+3:1997(E)
IS0 4491=3:1997(E)
Foreword
IS0 (the International Organization for Standardization) is a worldwide
federation of national standards bodies (IS0 member bodies). The work of
preparing International Standards is normally carried out through IS0
technical committees. Each member body interested in a subject for which
a technical committee has been established has the right to be represented
on that committee. International organizations, governmental and non-
governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. IS0
collaborates closely with the International Electrotechnicaj Commission
(IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
Draft international Standards adopted by the technical committees are
circulated to the member bodies for voting. Publication as an International
Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting
a vote.
International Standard IS0 4491-3 was prepared by Technical Committee
ISOITC 119, Powder metallurgy, Subcommittee SC 2, Sampling and testing
methods for powders (including powders for hardmetals).
This second edition cancels and replaces the first edition (IS0 4491-3:1989),
clauses 7 and 8 of which have been technically revised.
IS0 4491 consists of the following parts, under the general title Metallic
powders - Determination of oxygen content by reduction methods:
- Pat? I: General guidelines
- Part 2: Loss of mass on hydrogen reduction (hydrogen loss)
Part 3: Hydrogen-reducible oxygen
Part 4: Total oxygen reduction-extraction
bY
0 IS0 1997
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced
or utilized in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying and
microfilm, without permission in writing from the publisher.
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Introduction
The International Standard which the first edition of this part of IS0 4491
(IS0 4491-3: 1989) replaced (IS0 4993: 1981) described one particular
arrangement of apparatus and procedure for the determination of hydrogen-
reducible oxygen. However, it has since been established that other
schemes will give equally valid results and these are therefore described in
this part of IS0 4491.
In addition, the scope of the method has been extended to include powders
containing carbon.
If carbon is present in the powder, some metal oxides which may otherwise
have been reduced by hydrogen are instead reduced by carbon, producing
carbon monoxide or carbon dioxide. These products are not measured by
the titration with Karl Fischer reagent which is used to determine the
amount of water produced. Consequently a lower result will be obtained for
the hydrogen-reducible oxygen content.
This interference is eliminated by passing the gases emerging from the
reduction furnace over a catalyst which converts the CO and CO2 formed
into methane and water, in accordance with the following equations:
CO + 3H, + CH, -I- Hz0
CO, + 4H, + CH, + 2H,O
The conversion reaction is carried out at 380 OC over a nickel catalyst.
NOTE - Certain oxides may be partially reduced by carbon which othemvise
would not be reduced by hydrogen. In such cases the interpretation of results
should be made with great care [see IS0 4491-I :I 989, subclause 4.1.2 d)].
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Determination of oxygen content
Metallic powders -
by reduction methods -
Part 3:
Hydrogen-reducible oxygen
1 Scope
This part of IS0 4491 specifies a method for the determination of the hydrogen-reducible oxygen content of metallic
powders containing 0,05 % (m/m) to 3 % (m/m) oxygen.
The method is applicable to unalloyed, partially alloyed or completely alloyed metal powders and also to mixtures of
carbides and binder metal. It is not applicable to powders containing lubricants or organic binders.
The method may be extended to powders containing carbon by the use of a special catalytic device.
This part of IS0 4491 shall be read in conjunction with IS0 760 and IS0 4491-I.
2 Normative references
The following standards contain provisions which, through reference in this text, constitute provisions of this part of
IS0 4491. At the time of publication, the editions indicated were valid. All standards are subject to revision, and
parties to agreements based on this part of IS0 4491 are encouraged to investigate the possibility of applying the
most recent editions of the standards indicated below. Members of IEC and IS0 maintain registers of currently valid
International Standards.
IS0 760:1978, Determination of water - Karl Fischer method (General method).
IS0 4491-I :I 989, Metallic powders - Determination of oxygen content by reduction methods Pat? I: General
guidelines.
3 Principle
Pre-treatment of a test portion by drying at low temperature (170 “C) in dry nitrogen or argon.
Reduction in a stream of pure dry hydrogen at a given temperature. Absorption in methanol of the water formed by
reaction of oxides with hydrogen. Titration with Karl Fischer reagent, the end-point being determined either visually
by the colour change or electrometrically with two electrodes (deadstop end-point).
For powders containing carbon, conversion of the carbon monoxide and carbon dioxide formed to methane and
water at 380 OC by means of a nickel catalyst.
@ IS0
IS0 4491-3: 1997(E)
4 Reagents
During the analysis, use only reagents of recognized analytical grade and only distilled water or water of equivalent
purity.
WARNING - Karl Fischer reagent contains four toxic compounds: iodine, sulfur dioxide, pyridine and
methanol. lt is important to avoid direct contact and especially inhalation. Following accidental spillage,
rinse with plenty of water.
4.1 Methanol, anhydrous.
42 . Karl Fischer reagent, equivalent to 1 mg of oxygen per millilitre.
Determine the titre of the Karl Fischer reagent by one of the following methods:
a) Add to the titration flask 20 mg to 30 mg of water, weighed to the nearest 0,l mg.
b) Add 100 mg to 200 mg, weighed to the nearest 0,l mg, of sodium tartrate dihydrate [certified material
containing theoretically 1566 % (m/m) of water, corresponding to 13,92 % (m/m) of oxygen], previously ground
to fine powder and dried at 105 OC + 5 OC to constant mass.
c) Use the method described in clause 7, taking 100 mg to 200 mg of pure sodium tartrate dihydrate, weighed to
the nearest 0,l mg, as the test portion, but limiting the procedure to the drying step at 170 OC and the
subsequent titration.
See IS0 760 for detailed procedures of standardization.
4.3 Hydrogen, having a maximum oxygen content of 0,005 % (m/m) and a dew point not exceeding - 45 OC.
44 Nitrogen or argon, having a maximum oxygen content of 0,005 % (m/m) and a dew point not exceeding - 45 OC.
.
4.5 Desiccant, consisti ng of granu lar an hydro us aluminium sodium silicate, activated silica gel or magnesium
perchlorate.
5 Apparatus
NOTE - The alternative arrangements of the apparatus are shown in figure 1 (method 1) and figure 2 (method 2)
respectively.
5.1 Hydrogen supply unit (A), fitted with a pressure-regulating valve, a flow control valve and a flow meter.
5.2 Purifier (B), for the hydrogen, containing a catalytic deoxidizer and a dryer.
5.3 Nitrogen (or argon) supply unit (C), fitted with a pressure-regulating valve, a flow control valve and a flow
meter.
5.4 Gas-selection valve (D).
@ IS0
IS0 4491=3:1997(E)
Key:
A ‘92 suppiy unit (5.11
B Purifier 45.2)
C N2 (or argon) supply unit (5.3)
D Gas-selection valve (5.4)
E Final gas drying unit (5.5%
F Reduction tube (5.6)
G Furnace (5.7)
H Boat 45.8)
1 Catalytic converter (5.971
J By-pass circuit (5.10)
K Titration flask (5.11)
L End-point detector 15.12)
M Burette (5.13)
f i
r
Figure 1 - Schematic arrangement of the apparatus for method 1
Key:
A H2 supply unit (5.1)
B Purifier (5.2)
?
C N2 (or argon) supply unit (5.3)
.
D Gas-selection valve (5.4)
.
E Final gas drying unit (5.5)
0 }, ;
F Reduction tube (5.6)
A B
G Furnace (5.7)
L
H Boat (5.8)
I Catalytic converter (5.9)
J By-pass circuit (5.10)
K Titration flask (5.11)
L End-point detector (5.12)
M
M Burette (5.13)
C
E
?
Figure 2 - Schematic arrangement of the apparatus for method 2
@ IS0
IS0 4491-3: 1997(E)
.
5.5 Final gas drying unit (E), containing desiccant (4.5).
5.6 Reduction tube (F), gas-tight, made of quartz or refractory material (for example dense alumina), meeting
one of the following sets of specifications:
a) A tube closed at one end with an internal diameter of 27 mm to 30 mm and a length of about 400 mm with two
smaller quartz tubes of diameter 5 mm to 6 mm and lengths 60 mm to 80 mm and 200 mm to 240 mm,
respectively, arranged as shown in figure 3. This arrangement is inserted into the first drying furnace and then
into the reduction furnace.
b) An open-ended tube with an internal diameter of about 20 mm, a length of 1 m, and a gas inlet and outlet. This
tube is permanently inserted in the two furnaces
5.7 Two furnaces (G), one for drying the test portion and the other for oxide reduction, with temperature control
systems capable of maintaining the temperature in the part of the tube containing the boat (5.8) within the specified
temperature tolerances.
NOTE - If available, o
...
ISO
NORME
4491-3
INTERNATIONALE
Deuxième édition
1997-04-O 1
Poudres métalliques - Dosage de
l’oxygène par les méthodes de réduction -
Partie 3:
Oxygène réductible par l’hydrogène
Metallic powders - Determination of oxygen content by reduction
methods -
Part 3: Hydrogen-reducible oxygen
Numéro de référence
ISO 4491-3: 1997(F)
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération
mondiale d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de
I’ISO). L’élaboration des Normes internationales est en général confiée aux
comités techniques de I’ISO. Chaque comité membre intéressé par une
étude a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les
organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales,
en liaison avec I’ISO participent également aux travaux. L’ISO collabore
étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI) en
ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques
sont soumis aux comités membres pour vote. Leur publication comme
Normes internationales requiert l’approbation de 75 % au moins des
comités membres votants.
La Norme internationale ISO 4491-3 a été élaborée par le comité technique
ISO/‘K 119, Métallurgie des poudres, sous-comité SC 2, ÉchantNonnage et
méthodes d’essais des poudres (y compris les poudres pour métaux-durs).
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition
(ISO 4491-3:1989), dont les articles 7 et 8 ont fait l’objet d’une révision
technique.
L’ISO 4491 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général
Poudres métalliques - Dosage de l’oxygène par les méthodes de réduction:
- Partie 1: Directives générales
- Partie 2: Perte de masse par réduction dans l’hydrogène (perte dans
l’hydrogène)
- Partie 3: Oxygène réductible par l’hydrogène
- Partie 4: Oxygène total par réduction-extraction
0 ISO 1997
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publi-
cation ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun pro-
cédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l’accord
écrit de l’éditeur.
Organisation internationale de normalisation
l CH-121 1 Genève 20 l Suisse
Case postale 56
Internet central @ iso.ch
c=ch; a=400net; p=iso; o=isocs; s=central
x.400
Imprimé en Suisse
@ ISO ISO 4491-3:1997(F)
Introduction
La Norme internationale ISO 4993:1981, que la première édition de la
présente partie de I’ISO 4491 (ISO 4491-3:1989) avait remplacée, décrivait
un montage particulier d’appareils et un mode opératoire permettant le
dosage de l’oxygène réductible par l’hydrogène. II a été trouvé depuis que
d’autres montages pouvaient également donner des résultats valables.
C’est donc ceux-ci que décrit la présente partie de I’ISO 4491.
Le domaine d’application de la méthode a également été étendu aux poudres
contenant du carbone.
Si la poudre contient du carbone, certains oxydes métalliques qui auraient
pu autrement être réduits par l’oxygène, le sont par le carbone et donnent
du monoxyde ou du dioxyde de carbone. Ces produits ne sont pas
dosables par titrage au moyen du réactif de Karl Fischer qui est utilisé pour
déterminer la quantité d’eau produite. On obtient donc un résultat trop
faible pour la teneur en oxygène réductible par l’hydrogène.
Cette interférence est éliminée en faisant passer les gaz sortant du four
à réduction sur un catalyseur qui convertit quantitativement le CO et le CO,
ainsi formés en méthane et en eau, suivant les équations:
CO + 3H, + CH4 + H,O
CO, + 4H2 + CH4 + 2H20
La réaction de conversion se produit à 380 OC sur catalyseur au nickel.
NOTE - Certains oxydes, qui n’auraient pas par ailleurs été réduits par I’hydro-
gène, peuvent Btre partiellement réduits par le carbone. Dans ce cas, il convient
d’interpréter les résultats avec la plus extrême rigueur [voir ISO 4491-I :1989,
paragraphe 4.1.2 d)].
. . .
III
Page blanche
NORME INTERNATIONALE @ ISO ISO 4491-3: 1997(F)
Poudres métalliques - Dosage de l’oxygène par les méthodes
de réduction -
Partie 3:
Oxygène réductible par l’hydrogène
1 Domaine d’application
La présente partie de I’ISO 4491 prescrit une méthode pour le dosage de l’oxygène réductible par l’hydrogène dans les
poudres métalliques contenant entre 0,05 % (mlm) et 3 % (mlm) d’oxygène.
La méthode est applicable aux poudres métalliques non alliées et partiellement ou complètement alliées, ainsi qu’aux
mélanges de carbures et de métaux liants. Elle n’est pas applicable aux poudres contenant des lubrifiants ou des liants
organiques.
La méthode peut être étendue aux poudres contenant du carbone par utilisation d’un dispositif catalytique spécial.
Ce document doit être lu conjointement avec I’ISO 760 et I’ISO 4491-1.
2 Références normatives
Les normes suivantes contiennent des dispositions qui, par suite de la référence qui en est faite, constituent des
dispositions valables pour la présente partie de I’ISO 4491. Au moment de la publication, les éditions indiquées
étaient en vigueur. Toute norme est sujette à révision et les parties prenantes des accords fondés sur la présente
partie de I’ISO 4491 sont invitées à rechercher la possibilité d’appliquer les éditions les plus récentes des normes
indiquées ci-après. Les membres de la CEI et de I’ISO possèdent le registre des Normes internationales en vigueur
à un moment donné.
ISO 760:1978, Dosage de /‘eau - Méthode de Karl Fischer (méthode générale).
ISO 4491-1 :1989, Poudres métaliques - Dosage de l’oxygène par les méthodes de réduction - Partie 1:
Directives générales.
3 Principe
Traitement préalable d’une prise d’essai par séchage dans l’azote ou l’argon sec à basse température (170 OC).
Réduction dans un courant d’hydrogène sec pur à une température donnée. Absorption, dans le méthanol, de l’eau
formée par réaction des oxydes avec l’hydrogène. Titrage par le réactif de Karl Fischer, le point final étant
déterminé soit visuellement grâce au changement de couleur, soit par voie électrométrique, avec deux électrodes
indicatrices (point final de titrage biampérométrique).
Pour les poudres contenant du carbone, conversion du monoxyde et du dioxyde de carbone ainsi formés en
méthane et en eau à 380 OC à l’aide d’un catalyseur au nickel.
@ ISO
ISO 4491-3: 1997(F)
4 Réactifs
Au cours de l’analyse, utiliser uniquement des réactifs de qualité analytique reconnue, et de l’eau distillée ou de
l’eau de pureté équivalente.
AVERTISSEMENT - Le réactif de Karl Fischer contient quatre composants toxiques: l’iodure, le dioxyde de
soufre, la pyridine et le méthanol. II est important d’éviter tout contact direct et notamment par inhalation.
En cas d’accident, rincer abondamment à l’eau.
4.1 Méthanol, anhydre.
Réactif de Karl Fischer, équivalant à 1 mg d’oxygène par millilitre.
4.2
Déterminer le titre du réactif de Karl Fischer par l’une des méthodes suivantes:
a) Ajouter dans la fiole de titrage 20 mg à 30 mg d’eau pesés à 0,l mg près.
b) Ajouter 100 mg à 200 mg, pesés à 0,l mg près, de tartrate de sodium à 2 molécules d’eau [matériau certifié
contenant en théorie 1566 % (mlm) d’eau, ce qui correspond à 13,92 % (mlm) d’oxygène], préalablement réduit
en poudre fine et séché à masse constante à 105 OC + 5 OC.
c) Réaliser l’essai suivant la méthode décrite à l’article 7, en utilisant comme prise d’essai 100 mg à 200 mg de
tartrate de sodium pur dihydraté, pesés à 0,l mg près, mais en s’arrêtant à l’étape du séchage à 170 OC et du
titrage ultérieur.
Voir I’ISO 760 pour le détail du mode opératoire d’étalonnage.
4.3 Hydrogène, ayant une teneur maximale en oxygène de 0,005 % (mlm) et un point de rosée ne dépassant pas
- 45 OC.
4.4 Azote ou argon, ayant une teneur maximale en oxygène de 0,005 % (mlm) et un point de rosée ne dépassant
pas - 45 OC.
4.5 Déshydratant, du type silicate de sodium aluminium anhydre en granulés, gel de silice activée ou perchlorate
de magnésium.
5 Appareillage
NOTE - Les divers montages sont représentés respectivement à la figure 1, pour la méthode 1, et à la figure 2, pour la
méthode 2.
5.1 Source d’hydrogène (A), dotée d’un réducteur de pression, d’un régulateur de débit et d’un débitmètre.
Purificateur d’hydrogène (B), contenant un désoxydant catalytique et un desséchant.
5.2
53 Source d’azote (ou d’argon) (C), dotée d’un réducteur de pression, d’un régulateur de débit et d’un débitmètre.
5.4 Distributeur de gaz (D).
@ ISO ISO 4491-3: 1997(F)
Légende:
A Source d’hydrogéne (5.1)
8 Purificateur (5.2)
C Source d’azote ou d’argon (5.3)
D Distributeur de gaz (5.4)
E Dessiccateur final (5.5)
F Tube de rbduction (5.6)
G Four (5.7)
H Nacelle (5.8)
I Dispositif de conversion catalytique (5.9)
J Circuit de dérivation (5.10)
K Fiole de titrage (5.11)
L Détecteur de point final (5.12)
M Burette (5.13)
/
K
Figure 1 - Schéma de montage pour la méthode 1
Légende:
A Source d’hydrogéne (5.1)
B Purificateur (5.2)
C Source d’azote ou d’argon (5.3)
.
D Distributeur de gaz (5.4)
E Oessiccateur finai (5.5)
D>;
F Tube de rdduction (5.6)
A B
G Four (5.7)
t
H Nacelle (5.8)
I Dispositif de conversion catalytique (5.9)
J Circuit de dbrivation (5.10)
K Fiole de titrage (5.1 1)
.
L DRtecteur de point final (5.12) M
M Burette (5.13)
. l
H
F
Figure 2
- Schéma de montage pour la méthode 2
@ ISO
ISO 4491=3:1997(F)
5.5 Dessiccateur final (E), contenant l’un des déshydratants (4.5).
5.6 Tube de réduction (F), étanche au gaz, en quartz ou en matériau réfractaire (par exemple alumine dense),
de l’un des types suivants:
a) Tube fermé à une extrémité, d’un diamètre intérieur de 27 mm à 30 mm et d’une longueur d’environ 400 mm,
renfermant deux plus petits tubes en quartz de 5 mm à 6 mm de diamètre et, respectivement, de 60’mm à
80 mm et 200 mm à 240 mm de longueur, disposés de la manière indiquée à la figure 3. Ce dispositif est placé
dans le four de séchage, puis dans le four de réduction.
b) Tube à extrémités ouvertes, d’environ 20 mm de diamètre intérieur, de 1 m de longueur, avec une arrivée et
une sortie de gaz. Ce tube est placé en permanence dans les deux fours.
5.7 Deux fours (G), dont l’un sert à sécher la prise d’essai et l’autre à réduire les oxydes, équipés de thermostats
maintenant la température de la partie du tube contenant la nacelle (5.8) dans les tolérances spécifiées.
NOTE - Si cela est possible, on peut utiliser un seul four combinant les deux fonctions.
5.8 Nacelle (H),
...
ISO
NORME
4491-3
INTERNATIONALE
Deuxième édition
1997-04-O 1
Poudres métalliques - Dosage de
l’oxygène par les méthodes de réduction -
Partie 3:
Oxygène réductible par l’hydrogène
Metallic powders - Determination of oxygen content by reduction
methods -
Part 3: Hydrogen-reducible oxygen
Numéro de référence
ISO 4491-3: 1997(F)
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération
mondiale d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de
I’ISO). L’élaboration des Normes internationales est en général confiée aux
comités techniques de I’ISO. Chaque comité membre intéressé par une
étude a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les
organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales,
en liaison avec I’ISO participent également aux travaux. L’ISO collabore
étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI) en
ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques
sont soumis aux comités membres pour vote. Leur publication comme
Normes internationales requiert l’approbation de 75 % au moins des
comités membres votants.
La Norme internationale ISO 4491-3 a été élaborée par le comité technique
ISO/‘K 119, Métallurgie des poudres, sous-comité SC 2, ÉchantNonnage et
méthodes d’essais des poudres (y compris les poudres pour métaux-durs).
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition
(ISO 4491-3:1989), dont les articles 7 et 8 ont fait l’objet d’une révision
technique.
L’ISO 4491 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général
Poudres métalliques - Dosage de l’oxygène par les méthodes de réduction:
- Partie 1: Directives générales
- Partie 2: Perte de masse par réduction dans l’hydrogène (perte dans
l’hydrogène)
- Partie 3: Oxygène réductible par l’hydrogène
- Partie 4: Oxygène total par réduction-extraction
0 ISO 1997
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publi-
cation ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun pro-
cédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l’accord
écrit de l’éditeur.
Organisation internationale de normalisation
l CH-121 1 Genève 20 l Suisse
Case postale 56
Internet central @ iso.ch
c=ch; a=400net; p=iso; o=isocs; s=central
x.400
Imprimé en Suisse
@ ISO ISO 4491-3:1997(F)
Introduction
La Norme internationale ISO 4993:1981, que la première édition de la
présente partie de I’ISO 4491 (ISO 4491-3:1989) avait remplacée, décrivait
un montage particulier d’appareils et un mode opératoire permettant le
dosage de l’oxygène réductible par l’hydrogène. II a été trouvé depuis que
d’autres montages pouvaient également donner des résultats valables.
C’est donc ceux-ci que décrit la présente partie de I’ISO 4491.
Le domaine d’application de la méthode a également été étendu aux poudres
contenant du carbone.
Si la poudre contient du carbone, certains oxydes métalliques qui auraient
pu autrement être réduits par l’oxygène, le sont par le carbone et donnent
du monoxyde ou du dioxyde de carbone. Ces produits ne sont pas
dosables par titrage au moyen du réactif de Karl Fischer qui est utilisé pour
déterminer la quantité d’eau produite. On obtient donc un résultat trop
faible pour la teneur en oxygène réductible par l’hydrogène.
Cette interférence est éliminée en faisant passer les gaz sortant du four
à réduction sur un catalyseur qui convertit quantitativement le CO et le CO,
ainsi formés en méthane et en eau, suivant les équations:
CO + 3H, + CH4 + H,O
CO, + 4H2 + CH4 + 2H20
La réaction de conversion se produit à 380 OC sur catalyseur au nickel.
NOTE - Certains oxydes, qui n’auraient pas par ailleurs été réduits par I’hydro-
gène, peuvent Btre partiellement réduits par le carbone. Dans ce cas, il convient
d’interpréter les résultats avec la plus extrême rigueur [voir ISO 4491-I :1989,
paragraphe 4.1.2 d)].
. . .
III
Page blanche
NORME INTERNATIONALE @ ISO ISO 4491-3: 1997(F)
Poudres métalliques - Dosage de l’oxygène par les méthodes
de réduction -
Partie 3:
Oxygène réductible par l’hydrogène
1 Domaine d’application
La présente partie de I’ISO 4491 prescrit une méthode pour le dosage de l’oxygène réductible par l’hydrogène dans les
poudres métalliques contenant entre 0,05 % (mlm) et 3 % (mlm) d’oxygène.
La méthode est applicable aux poudres métalliques non alliées et partiellement ou complètement alliées, ainsi qu’aux
mélanges de carbures et de métaux liants. Elle n’est pas applicable aux poudres contenant des lubrifiants ou des liants
organiques.
La méthode peut être étendue aux poudres contenant du carbone par utilisation d’un dispositif catalytique spécial.
Ce document doit être lu conjointement avec I’ISO 760 et I’ISO 4491-1.
2 Références normatives
Les normes suivantes contiennent des dispositions qui, par suite de la référence qui en est faite, constituent des
dispositions valables pour la présente partie de I’ISO 4491. Au moment de la publication, les éditions indiquées
étaient en vigueur. Toute norme est sujette à révision et les parties prenantes des accords fondés sur la présente
partie de I’ISO 4491 sont invitées à rechercher la possibilité d’appliquer les éditions les plus récentes des normes
indiquées ci-après. Les membres de la CEI et de I’ISO possèdent le registre des Normes internationales en vigueur
à un moment donné.
ISO 760:1978, Dosage de /‘eau - Méthode de Karl Fischer (méthode générale).
ISO 4491-1 :1989, Poudres métaliques - Dosage de l’oxygène par les méthodes de réduction - Partie 1:
Directives générales.
3 Principe
Traitement préalable d’une prise d’essai par séchage dans l’azote ou l’argon sec à basse température (170 OC).
Réduction dans un courant d’hydrogène sec pur à une température donnée. Absorption, dans le méthanol, de l’eau
formée par réaction des oxydes avec l’hydrogène. Titrage par le réactif de Karl Fischer, le point final étant
déterminé soit visuellement grâce au changement de couleur, soit par voie électrométrique, avec deux électrodes
indicatrices (point final de titrage biampérométrique).
Pour les poudres contenant du carbone, conversion du monoxyde et du dioxyde de carbone ainsi formés en
méthane et en eau à 380 OC à l’aide d’un catalyseur au nickel.
@ ISO
ISO 4491-3: 1997(F)
4 Réactifs
Au cours de l’analyse, utiliser uniquement des réactifs de qualité analytique reconnue, et de l’eau distillée ou de
l’eau de pureté équivalente.
AVERTISSEMENT - Le réactif de Karl Fischer contient quatre composants toxiques: l’iodure, le dioxyde de
soufre, la pyridine et le méthanol. II est important d’éviter tout contact direct et notamment par inhalation.
En cas d’accident, rincer abondamment à l’eau.
4.1 Méthanol, anhydre.
Réactif de Karl Fischer, équivalant à 1 mg d’oxygène par millilitre.
4.2
Déterminer le titre du réactif de Karl Fischer par l’une des méthodes suivantes:
a) Ajouter dans la fiole de titrage 20 mg à 30 mg d’eau pesés à 0,l mg près.
b) Ajouter 100 mg à 200 mg, pesés à 0,l mg près, de tartrate de sodium à 2 molécules d’eau [matériau certifié
contenant en théorie 1566 % (mlm) d’eau, ce qui correspond à 13,92 % (mlm) d’oxygène], préalablement réduit
en poudre fine et séché à masse constante à 105 OC + 5 OC.
c) Réaliser l’essai suivant la méthode décrite à l’article 7, en utilisant comme prise d’essai 100 mg à 200 mg de
tartrate de sodium pur dihydraté, pesés à 0,l mg près, mais en s’arrêtant à l’étape du séchage à 170 OC et du
titrage ultérieur.
Voir I’ISO 760 pour le détail du mode opératoire d’étalonnage.
4.3 Hydrogène, ayant une teneur maximale en oxygène de 0,005 % (mlm) et un point de rosée ne dépassant pas
- 45 OC.
4.4 Azote ou argon, ayant une teneur maximale en oxygène de 0,005 % (mlm) et un point de rosée ne dépassant
pas - 45 OC.
4.5 Déshydratant, du type silicate de sodium aluminium anhydre en granulés, gel de silice activée ou perchlorate
de magnésium.
5 Appareillage
NOTE - Les divers montages sont représentés respectivement à la figure 1, pour la méthode 1, et à la figure 2, pour la
méthode 2.
5.1 Source d’hydrogène (A), dotée d’un réducteur de pression, d’un régulateur de débit et d’un débitmètre.
Purificateur d’hydrogène (B), contenant un désoxydant catalytique et un desséchant.
5.2
53 Source d’azote (ou d’argon) (C), dotée d’un réducteur de pression, d’un régulateur de débit et d’un débitmètre.
5.4 Distributeur de gaz (D).
@ ISO ISO 4491-3: 1997(F)
Légende:
A Source d’hydrogéne (5.1)
8 Purificateur (5.2)
C Source d’azote ou d’argon (5.3)
D Distributeur de gaz (5.4)
E Dessiccateur final (5.5)
F Tube de rbduction (5.6)
G Four (5.7)
H Nacelle (5.8)
I Dispositif de conversion catalytique (5.9)
J Circuit de dérivation (5.10)
K Fiole de titrage (5.11)
L Détecteur de point final (5.12)
M Burette (5.13)
/
K
Figure 1 - Schéma de montage pour la méthode 1
Légende:
A Source d’hydrogéne (5.1)
B Purificateur (5.2)
C Source d’azote ou d’argon (5.3)
.
D Distributeur de gaz (5.4)
E Oessiccateur finai (5.5)
D>;
F Tube de rdduction (5.6)
A B
G Four (5.7)
t
H Nacelle (5.8)
I Dispositif de conversion catalytique (5.9)
J Circuit de dbrivation (5.10)
K Fiole de titrage (5.1 1)
.
L DRtecteur de point final (5.12) M
M Burette (5.13)
. l
H
F
Figure 2
- Schéma de montage pour la méthode 2
@ ISO
ISO 4491=3:1997(F)
5.5 Dessiccateur final (E), contenant l’un des déshydratants (4.5).
5.6 Tube de réduction (F), étanche au gaz, en quartz ou en matériau réfractaire (par exemple alumine dense),
de l’un des types suivants:
a) Tube fermé à une extrémité, d’un diamètre intérieur de 27 mm à 30 mm et d’une longueur d’environ 400 mm,
renfermant deux plus petits tubes en quartz de 5 mm à 6 mm de diamètre et, respectivement, de 60’mm à
80 mm et 200 mm à 240 mm de longueur, disposés de la manière indiquée à la figure 3. Ce dispositif est placé
dans le four de séchage, puis dans le four de réduction.
b) Tube à extrémités ouvertes, d’environ 20 mm de diamètre intérieur, de 1 m de longueur, avec une arrivée et
une sortie de gaz. Ce tube est placé en permanence dans les deux fours.
5.7 Deux fours (G), dont l’un sert à sécher la prise d’essai et l’autre à réduire les oxydes, équipés de thermostats
maintenant la température de la partie du tube contenant la nacelle (5.8) dans les tolérances spécifiées.
NOTE - Si cela est possible, on peut utiliser un seul four combinant les deux fonctions.
5.8 Nacelle (H),
...
ISO
NORME
4491-3
INTERNATIONALE
Deuxième édition
1997-04-O 1
Poudres métalliques - Dosage de
l’oxygène par les méthodes de réduction -
Partie 3:
Oxygène réductible par l’hydrogène
Metallic powders - Determination of oxygen content by reduction
methods -
Part 3: Hydrogen-reducible oxygen
Numéro de référence
ISO 4491-3: 1997(F)
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération
mondiale d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de
I’ISO). L’élaboration des Normes internationales est en général confiée aux
comités techniques de I’ISO. Chaque comité membre intéressé par une
étude a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les
organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales,
en liaison avec I’ISO participent également aux travaux. L’ISO collabore
étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI) en
ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques
sont soumis aux comités membres pour vote. Leur publication comme
Normes internationales requiert l’approbation de 75 % au moins des
comités membres votants.
La Norme internationale ISO 4491-3 a été élaborée par le comité technique
ISO/‘K 119, Métallurgie des poudres, sous-comité SC 2, ÉchantNonnage et
méthodes d’essais des poudres (y compris les poudres pour métaux-durs).
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition
(ISO 4491-3:1989), dont les articles 7 et 8 ont fait l’objet d’une révision
technique.
L’ISO 4491 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général
Poudres métalliques - Dosage de l’oxygène par les méthodes de réduction:
- Partie 1: Directives générales
- Partie 2: Perte de masse par réduction dans l’hydrogène (perte dans
l’hydrogène)
- Partie 3: Oxygène réductible par l’hydrogène
- Partie 4: Oxygène total par réduction-extraction
0 ISO 1997
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publi-
cation ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun pro-
cédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l’accord
écrit de l’éditeur.
Organisation internationale de normalisation
l CH-121 1 Genève 20 l Suisse
Case postale 56
Internet central @ iso.ch
c=ch; a=400net; p=iso; o=isocs; s=central
x.400
Imprimé en Suisse
@ ISO ISO 4491-3:1997(F)
Introduction
La Norme internationale ISO 4993:1981, que la première édition de la
présente partie de I’ISO 4491 (ISO 4491-3:1989) avait remplacée, décrivait
un montage particulier d’appareils et un mode opératoire permettant le
dosage de l’oxygène réductible par l’hydrogène. II a été trouvé depuis que
d’autres montages pouvaient également donner des résultats valables.
C’est donc ceux-ci que décrit la présente partie de I’ISO 4491.
Le domaine d’application de la méthode a également été étendu aux poudres
contenant du carbone.
Si la poudre contient du carbone, certains oxydes métalliques qui auraient
pu autrement être réduits par l’oxygène, le sont par le carbone et donnent
du monoxyde ou du dioxyde de carbone. Ces produits ne sont pas
dosables par titrage au moyen du réactif de Karl Fischer qui est utilisé pour
déterminer la quantité d’eau produite. On obtient donc un résultat trop
faible pour la teneur en oxygène réductible par l’hydrogène.
Cette interférence est éliminée en faisant passer les gaz sortant du four
à réduction sur un catalyseur qui convertit quantitativement le CO et le CO,
ainsi formés en méthane et en eau, suivant les équations:
CO + 3H, + CH4 + H,O
CO, + 4H2 + CH4 + 2H20
La réaction de conversion se produit à 380 OC sur catalyseur au nickel.
NOTE - Certains oxydes, qui n’auraient pas par ailleurs été réduits par I’hydro-
gène, peuvent Btre partiellement réduits par le carbone. Dans ce cas, il convient
d’interpréter les résultats avec la plus extrême rigueur [voir ISO 4491-I :1989,
paragraphe 4.1.2 d)].
. . .
III
Page blanche
NORME INTERNATIONALE @ ISO ISO 4491-3: 1997(F)
Poudres métalliques - Dosage de l’oxygène par les méthodes
de réduction -
Partie 3:
Oxygène réductible par l’hydrogène
1 Domaine d’application
La présente partie de I’ISO 4491 prescrit une méthode pour le dosage de l’oxygène réductible par l’hydrogène dans les
poudres métalliques contenant entre 0,05 % (mlm) et 3 % (mlm) d’oxygène.
La méthode est applicable aux poudres métalliques non alliées et partiellement ou complètement alliées, ainsi qu’aux
mélanges de carbures et de métaux liants. Elle n’est pas applicable aux poudres contenant des lubrifiants ou des liants
organiques.
La méthode peut être étendue aux poudres contenant du carbone par utilisation d’un dispositif catalytique spécial.
Ce document doit être lu conjointement avec I’ISO 760 et I’ISO 4491-1.
2 Références normatives
Les normes suivantes contiennent des dispositions qui, par suite de la référence qui en est faite, constituent des
dispositions valables pour la présente partie de I’ISO 4491. Au moment de la publication, les éditions indiquées
étaient en vigueur. Toute norme est sujette à révision et les parties prenantes des accords fondés sur la présente
partie de I’ISO 4491 sont invitées à rechercher la possibilité d’appliquer les éditions les plus récentes des normes
indiquées ci-après. Les membres de la CEI et de I’ISO possèdent le registre des Normes internationales en vigueur
à un moment donné.
ISO 760:1978, Dosage de /‘eau - Méthode de Karl Fischer (méthode générale).
ISO 4491-1 :1989, Poudres métaliques - Dosage de l’oxygène par les méthodes de réduction - Partie 1:
Directives générales.
3 Principe
Traitement préalable d’une prise d’essai par séchage dans l’azote ou l’argon sec à basse température (170 OC).
Réduction dans un courant d’hydrogène sec pur à une température donnée. Absorption, dans le méthanol, de l’eau
formée par réaction des oxydes avec l’hydrogène. Titrage par le réactif de Karl Fischer, le point final étant
déterminé soit visuellement grâce au changement de couleur, soit par voie électrométrique, avec deux électrodes
indicatrices (point final de titrage biampérométrique).
Pour les poudres contenant du carbone, conversion du monoxyde et du dioxyde de carbone ainsi formés en
méthane et en eau à 380 OC à l’aide d’un catalyseur au nickel.
@ ISO
ISO 4491-3: 1997(F)
4 Réactifs
Au cours de l’analyse, utiliser uniquement des réactifs de qualité analytique reconnue, et de l’eau distillée ou de
l’eau de pureté équivalente.
AVERTISSEMENT - Le réactif de Karl Fischer contient quatre composants toxiques: l’iodure, le dioxyde de
soufre, la pyridine et le méthanol. II est important d’éviter tout contact direct et notamment par inhalation.
En cas d’accident, rincer abondamment à l’eau.
4.1 Méthanol, anhydre.
Réactif de Karl Fischer, équivalant à 1 mg d’oxygène par millilitre.
4.2
Déterminer le titre du réactif de Karl Fischer par l’une des méthodes suivantes:
a) Ajouter dans la fiole de titrage 20 mg à 30 mg d’eau pesés à 0,l mg près.
b) Ajouter 100 mg à 200 mg, pesés à 0,l mg près, de tartrate de sodium à 2 molécules d’eau [matériau certifié
contenant en théorie 1566 % (mlm) d’eau, ce qui correspond à 13,92 % (mlm) d’oxygène], préalablement réduit
en poudre fine et séché à masse constante à 105 OC + 5 OC.
c) Réaliser l’essai suivant la méthode décrite à l’article 7, en utilisant comme prise d’essai 100 mg à 200 mg de
tartrate de sodium pur dihydraté, pesés à 0,l mg près, mais en s’arrêtant à l’étape du séchage à 170 OC et du
titrage ultérieur.
Voir I’ISO 760 pour le détail du mode opératoire d’étalonnage.
4.3 Hydrogène, ayant une teneur maximale en oxygène de 0,005 % (mlm) et un point de rosée ne dépassant pas
- 45 OC.
4.4 Azote ou argon, ayant une teneur maximale en oxygène de 0,005 % (mlm) et un point de rosée ne dépassant
pas - 45 OC.
4.5 Déshydratant, du type silicate de sodium aluminium anhydre en granulés, gel de silice activée ou perchlorate
de magnésium.
5 Appareillage
NOTE - Les divers montages sont représentés respectivement à la figure 1, pour la méthode 1, et à la figure 2, pour la
méthode 2.
5.1 Source d’hydrogène (A), dotée d’un réducteur de pression, d’un régulateur de débit et d’un débitmètre.
Purificateur d’hydrogène (B), contenant un désoxydant catalytique et un desséchant.
5.2
53 Source d’azote (ou d’argon) (C), dotée d’un réducteur de pression, d’un régulateur de débit et d’un débitmètre.
5.4 Distributeur de gaz (D).
@ ISO ISO 4491-3: 1997(F)
Légende:
A Source d’hydrogéne (5.1)
8 Purificateur (5.2)
C Source d’azote ou d’argon (5.3)
D Distributeur de gaz (5.4)
E Dessiccateur final (5.5)
F Tube de rbduction (5.6)
G Four (5.7)
H Nacelle (5.8)
I Dispositif de conversion catalytique (5.9)
J Circuit de dérivation (5.10)
K Fiole de titrage (5.11)
L Détecteur de point final (5.12)
M Burette (5.13)
/
K
Figure 1 - Schéma de montage pour la méthode 1
Légende:
A Source d’hydrogéne (5.1)
B Purificateur (5.2)
C Source d’azote ou d’argon (5.3)
.
D Distributeur de gaz (5.4)
E Oessiccateur finai (5.5)
D>;
F Tube de rdduction (5.6)
A B
G Four (5.7)
t
H Nacelle (5.8)
I Dispositif de conversion catalytique (5.9)
J Circuit de dbrivation (5.10)
K Fiole de titrage (5.1 1)
.
L DRtecteur de point final (5.12) M
M Burette (5.13)
. l
H
F
Figure 2
- Schéma de montage pour la méthode 2
@ ISO
ISO 4491=3:1997(F)
5.5 Dessiccateur final (E), contenant l’un des déshydratants (4.5).
5.6 Tube de réduction (F), étanche au gaz, en quartz ou en matériau réfractaire (par exemple alumine dense),
de l’un des types suivants:
a) Tube fermé à une extrémité, d’un diamètre intérieur de 27 mm à 30 mm et d’une longueur d’environ 400 mm,
renfermant deux plus petits tubes en quartz de 5 mm à 6 mm de diamètre et, respectivement, de 60’mm à
80 mm et 200 mm à 240 mm de longueur, disposés de la manière indiquée à la figure 3. Ce dispositif est placé
dans le four de séchage, puis dans le four de réduction.
b) Tube à extrémités ouvertes, d’environ 20 mm de diamètre intérieur, de 1 m de longueur, avec une arrivée et
une sortie de gaz. Ce tube est placé en permanence dans les deux fours.
5.7 Deux fours (G), dont l’un sert à sécher la prise d’essai et l’autre à réduire les oxydes, équipés de thermostats
maintenant la température de la partie du tube contenant la nacelle (5.8) dans les tolérances spécifiées.
NOTE - Si cela est possible, on peut utiliser un seul four combinant les deux fonctions.
5.8 Nacelle (H),
...
ISO
NORME
4491-3
INTERNATIONALE
Deuxième édition
1997-04-O 1
Poudres métalliques - Dosage de
l’oxygène par les méthodes de réduction -
Partie 3:
Oxygène réductible par l’hydrogène
Metallic powders - Determination of oxygen content by reduction
methods -
Part 3: Hydrogen-reducible oxygen
Numéro de référence
ISO 4491-3: 1997(F)
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération
mondiale d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de
I’ISO). L’élaboration des Normes internationales est en général confiée aux
comités techniques de I’ISO. Chaque comité membre intéressé par une
étude a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les
organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales,
en liaison avec I’ISO participent également aux travaux. L’ISO collabore
étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI) en
ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques
sont soumis aux comités membres pour vote. Leur publication comme
Normes internationales requiert l’approbation de 75 % au moins des
comités membres votants.
La Norme internationale ISO 4491-3 a été élaborée par le comité technique
ISO/‘K 119, Métallurgie des poudres, sous-comité SC 2, ÉchantNonnage et
méthodes d’essais des poudres (y compris les poudres pour métaux-durs).
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition
(ISO 4491-3:1989), dont les articles 7 et 8 ont fait l’objet d’une révision
technique.
L’ISO 4491 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général
Poudres métalliques - Dosage de l’oxygène par les méthodes de réduction:
- Partie 1: Directives générales
- Partie 2: Perte de masse par réduction dans l’hydrogène (perte dans
l’hydrogène)
- Partie 3: Oxygène réductible par l’hydrogène
- Partie 4: Oxygène total par réduction-extraction
0 ISO 1997
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publi-
cation ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun pro-
cédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l’accord
écrit de l’éditeur.
Organisation internationale de normalisation
l CH-121 1 Genève 20 l Suisse
Case postale 56
Internet central @ iso.ch
c=ch; a=400net; p=iso; o=isocs; s=central
x.400
Imprimé en Suisse
@ ISO ISO 4491-3:1997(F)
Introduction
La Norme internationale ISO 4993:1981, que la première édition de la
présente partie de I’ISO 4491 (ISO 4491-3:1989) avait remplacée, décrivait
un montage particulier d’appareils et un mode opératoire permettant le
dosage de l’oxygène réductible par l’hydrogène. II a été trouvé depuis que
d’autres montages pouvaient également donner des résultats valables.
C’est donc ceux-ci que décrit la présente partie de I’ISO 4491.
Le domaine d’application de la méthode a également été étendu aux poudres
contenant du carbone.
Si la poudre contient du carbone, certains oxydes métalliques qui auraient
pu autrement être réduits par l’oxygène, le sont par le carbone et donnent
du monoxyde ou du dioxyde de carbone. Ces produits ne sont pas
dosables par titrage au moyen du réactif de Karl Fischer qui est utilisé pour
déterminer la quantité d’eau produite. On obtient donc un résultat trop
faible pour la teneur en oxygène réductible par l’hydrogène.
Cette interférence est éliminée en faisant passer les gaz sortant du four
à réduction sur un catalyseur qui convertit quantitativement le CO et le CO,
ainsi formés en méthane et en eau, suivant les équations:
CO + 3H, + CH4 + H,O
CO, + 4H2 + CH4 + 2H20
La réaction de conversion se produit à 380 OC sur catalyseur au nickel.
NOTE - Certains oxydes, qui n’auraient pas par ailleurs été réduits par I’hydro-
gène, peuvent Btre partiellement réduits par le carbone. Dans ce cas, il convient
d’interpréter les résultats avec la plus extrême rigueur [voir ISO 4491-I :1989,
paragraphe 4.1.2 d)].
. . .
III
Page blanche
NORME INTERNATIONALE @ ISO ISO 4491-3: 1997(F)
Poudres métalliques - Dosage de l’oxygène par les méthodes
de réduction -
Partie 3:
Oxygène réductible par l’hydrogène
1 Domaine d’application
La présente partie de I’ISO 4491 prescrit une méthode pour le dosage de l’oxygène réductible par l’hydrogène dans les
poudres métalliques contenant entre 0,05 % (mlm) et 3 % (mlm) d’oxygène.
La méthode est applicable aux poudres métalliques non alliées et partiellement ou complètement alliées, ainsi qu’aux
mélanges de carbures et de métaux liants. Elle n’est pas applicable aux poudres contenant des lubrifiants ou des liants
organiques.
La méthode peut être étendue aux poudres contenant du carbone par utilisation d’un dispositif catalytique spécial.
Ce document doit être lu conjointement avec I’ISO 760 et I’ISO 4491-1.
2 Références normatives
Les normes suivantes contiennent des dispositions qui, par suite de la référence qui en est faite, constituent des
dispositions valables pour la présente partie de I’ISO 4491. Au moment de la publication, les éditions indiquées
étaient en vigueur. Toute norme est sujette à révision et les parties prenantes des accords fondés sur la présente
partie de I’ISO 4491 sont invitées à rechercher la possibilité d’appliquer les éditions les plus récentes des normes
indiquées ci-après. Les membres de la CEI et de I’ISO possèdent le registre des Normes internationales en vigueur
à un moment donné.
ISO 760:1978, Dosage de /‘eau - Méthode de Karl Fischer (méthode générale).
ISO 4491-1 :1989, Poudres métaliques - Dosage de l’oxygène par les méthodes de réduction - Partie 1:
Directives générales.
3 Principe
Traitement préalable d’une prise d’essai par séchage dans l’azote ou l’argon sec à basse température (170 OC).
Réduction dans un courant d’hydrogène sec pur à une température donnée. Absorption, dans le méthanol, de l’eau
formée par réaction des oxydes avec l’hydrogène. Titrage par le réactif de Karl Fischer, le point final étant
déterminé soit visuellement grâce au changement de couleur, soit par voie électrométrique, avec deux électrodes
indicatrices (point final de titrage biampérométrique).
Pour les poudres contenant du carbone, conversion du monoxyde et du dioxyde de carbone ainsi formés en
méthane et en eau à 380 OC à l’aide d’un catalyseur au nickel.
@ ISO
ISO 4491-3: 1997(F)
4 Réactifs
Au cours de l’analyse, utiliser uniquement des réactifs de qualité analytique reconnue, et de l’eau distillée ou de
l’eau de pureté équivalente.
AVERTISSEMENT - Le réactif de Karl Fischer contient quatre composants toxiques: l’iodure, le dioxyde de
soufre, la pyridine et le méthanol. II est important d’éviter tout contact direct et notamment par inhalation.
En cas d’accident, rincer abondamment à l’eau.
4.1 Méthanol, anhydre.
Réactif de Karl Fischer, équivalant à 1 mg d’oxygène par millilitre.
4.2
Déterminer le titre du réactif de Karl Fischer par l’une des méthodes suivantes:
a) Ajouter dans la fiole de titrage 20 mg à 30 mg d’eau pesés à 0,l mg près.
b) Ajouter 100 mg à 200 mg, pesés à 0,l mg près, de tartrate de sodium à 2 molécules d’eau [matériau certifié
contenant en théorie 1566 % (mlm) d’eau, ce qui correspond à 13,92 % (mlm) d’oxygène], préalablement réduit
en poudre fine et séché à masse constante à 105 OC + 5 OC.
c) Réaliser l’essai suivant la méthode décrite à l’article 7, en utilisant comme prise d’essai 100 mg à 200 mg de
tartrate de sodium pur dihydraté, pesés à 0,l mg près, mais en s’arrêtant à l’étape du séchage à 170 OC et du
titrage ultérieur.
Voir I’ISO 760 pour le détail du mode opératoire d’étalonnage.
4.3 Hydrogène, ayant une teneur maximale en oxygène de 0,005 % (mlm) et un point de rosée ne dépassant pas
- 45 OC.
4.4 Azote ou argon, ayant une teneur maximale en oxygène de 0,005 % (mlm) et un point de rosée ne dépassant
pas - 45 OC.
4.5 Déshydratant, du type silicate de sodium aluminium anhydre en granulés, gel de silice activée ou perchlorate
de magnésium.
5 Appareillage
NOTE - Les divers montages sont représentés respectivement à la figure 1, pour la méthode 1, et à la figure 2, pour la
méthode 2.
5.1 Source d’hydrogène (A), dotée d’un réducteur de pression, d’un régulateur de débit et d’un débitmètre.
Purificateur d’hydrogène (B), contenant un désoxydant catalytique et un desséchant.
5.2
53 Source d’azote (ou d’argon) (C), dotée d’un réducteur de pression, d’un régulateur de débit et d’un débitmètre.
5.4 Distributeur de gaz (D).
@ ISO ISO 4491-3: 1997(F)
Légende:
A Source d’hydrogéne (5.1)
8 Purificateur (5.2)
C Source d’azote ou d’argon (5.3)
D Distributeur de gaz (5.4)
E Dessiccateur final (5.5)
F Tube de rbduction (5.6)
G Four (5.7)
H Nacelle (5.8)
I Dispositif de conversion catalytique (5.9)
J Circuit de dérivation (5.10)
K Fiole de titrage (5.11)
L Détecteur de point final (5.12)
M Burette (5.13)
/
K
Figure 1 - Schéma de montage pour la méthode 1
Légende:
A Source d’hydrogéne (5.1)
B Purificateur (5.2)
C Source d’azote ou d’argon (5.3)
.
D Distributeur de gaz (5.4)
E Oessiccateur finai (5.5)
D>;
F Tube de rdduction (5.6)
A B
G Four (5.7)
t
H Nacelle (5.8)
I Dispositif de conversion catalytique (5.9)
J Circuit de dbrivation (5.10)
K Fiole de titrage (5.1 1)
.
L DRtecteur de point final (5.12) M
M Burette (5.13)
. l
H
F
Figure 2
- Schéma de montage pour la méthode 2
@ ISO
ISO 4491=3:1997(F)
5.5 Dessiccateur final (E), contenant l’un des déshydratants (4.5).
5.6 Tube de réduction (F), étanche au gaz, en quartz ou en matériau réfractaire (par exemple alumine dense),
de l’un des types suivants:
a) Tube fermé à une extrémité, d’un diamètre intérieur de 27 mm à 30 mm et d’une longueur d’environ 400 mm,
renfermant deux plus petits tubes en quartz de 5 mm à 6 mm de diamètre et, respectivement, de 60’mm à
80 mm et 200 mm à 240 mm de longueur, disposés de la manière indiquée à la figure 3. Ce dispositif est placé
dans le four de séchage, puis dans le four de réduction.
b) Tube à extrémités ouvertes, d’environ 20 mm de diamètre intérieur, de 1 m de longueur, avec une arrivée et
une sortie de gaz. Ce tube est placé en permanence dans les deux fours.
5.7 Deux fours (G), dont l’un sert à sécher la prise d’essai et l’autre à réduire les oxydes, équipés de thermostats
maintenant la température de la partie du tube contenant la nacelle (5.8) dans les tolérances spécifiées.
NOTE - Si cela est possible, on peut utiliser un seul four combinant les deux fonctions.
5.8 Nacelle (H),
...
Questions, Comments and Discussion
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