ГОСТ Р ИСО 15379-1-2015 Материалы углеродные для производства алюминия. Материалы для катодных блоков. Часть 1. Определение показателя относительного удлинения в результате проникновения натрия с приложением давления

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО

ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ

НАЦИОНАЛЬНЫЙ
СТАНДАРТ
РОССИЙСКОЙ
ФЕДЕРАЦИИ

МАТЕРИАЛЫ УГЛЕРОДНЫЕ
ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА АЛЮМИНИЯ.
МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ КАТОДНЫХ БЛОКОВ

Часть 1

Определение показателя относительного удлинения
в результате проникновения натрия с приложением
давления

ISO 15379-1:2004

Carbonaceous materials for the production of aluminium —
Cathode block materials — Part 1: Determination of the expansion
due to sodium penetration with application of pressure
(IDT)

Издание официальное

Москва
Стандартинформ
2015

ГОСТ Р ИСО 15379-1—2015

Предисловие

Международный стандарт разработан Техническим комитетом ISO/TC 47, Химия, подкомитет
SC 7, оксид алюминия, криолит, фторид алюминия, фторид натрия, углеродные материалы для произ-
водства алюминия.

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных междуна-
родных стандартов соответствующие им национальные стандарты Российской Федерации и межгосу-
дарственные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА

Правила применения настоящего стандарта установлены в ГОСТ Р 1.0—2012 (раздел 8).
Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на
1 января текущего года) информационном указателе «Национальные стандарты», а официальный
текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стан-
дарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее
уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя
«Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещают-
ся также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального
агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

© Стандартинформ. 2015

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и рас-
пространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническо-
му регулированию и метрологии

Содержание

Приложение ДА (справочное) Сведения о соответствии ссылочных международных стандартов

национальным стандартам Российской Федерации (и действующим в этом
качестве межгосударственным стандартам) 5

ГОСТ Р ИСО 15379-1—2015

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

МАТЕРИАЛЫ УГЛЕРОДНЫЕ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА АЛЮМИНИЯ.
МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ КАТОДНЫХ БЛОКОВ

Часть 1

Определение показателя относительного удлинения в результате
проникновения натрия с приложением давления

Carbonaceous materials for the production of aluminium. Cathode block materials.
Part 1 .Determination of the expansion due to sodium penetration with application of pressure

Дата введения — 2016—07—01

Настоящий стандарт распространяется на материалы для катодных блоков, используемых при
производстве алюминия, и устанавливает метод определения относительного удлинения в результате
проникновения натрия с приложением давления. Значение удлинения зависит от направления отбора
образцов вследствие анизотропии свойств катодных блоков.

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ИСО 5725-2 Точность (правильность и прецизионность) методов измерений и результатов изме-
рений. Часть 2. Основной метод определения повторяемости и воспроизводимости стандартного мето-
да измерений [ISO 5725-2, Accuracy (trueness and precision) of measurement methods and results — Part 2:
Basic method for the determination of repeatability and reproducibility of a standard measurement method]

ИСО 8007-1 Материалы углеродные для производства алюминия. Отбор проб. Общие требова-
ния. Часть 1. Блоки катодные (ISO 8007-1, Carbonaceous materials used in the production of aluminium —
Sampling plans and sampling from individual units — Part 1: Cathode blocks)

ACTM E 220 Стандартный метод испытания для калибровки термопар методом сравнения (ASTM
Е 220, Standard Test Method for Calibration of Thermocouples by Comparison Techniques)

Образец помещают в лабораторную электролизную ячейку с криолитом с исходным криолитовым
отношением 4,0 и с катодным углеродным образцом, помещенным в тигель, как показано на рисунке 1.
Образец находится между неподвижным упором и силовым гидроцилиндром, обеспечивающим давле-
ние 5 МПа. Печь нагревают до (980 х5) *С и проводят электролиз в течение 2 ч при плотности тока
0,7 А/см2. Удлинение измеряют экстензометром (измерителем перемещения), который устанавливают
относительно базы держателя тигля.

Схема установки для измерения удлинения образцов в результате проникновения натрия с прило-
жением давления показана на рисунке 1. Установка включает следующее оборудование:

Издание официальное

ГОСТ Р ИСО 15379-1—2015

9 Давление.

» Длина исходного образца !$.

А — упор из жаростойкой стали; В — изоляционное кольцо; С — термопара (тип К или S); D — графитовая крышка; Е — графи-
товый цилиндр; F— расплав криолита; G — графитовый тигель; Н— образец; / — корундовый ди»; J— опора из жаростойкой
стали для тигля; К — силовой гидроцилиндр; 1 — экстензометр

Рисунок 1 —Установка для измерения удлинения образца
в результате проникновения натрия с приложением давления

Примечание — Рекомендуется для упора использовать стали марок Sanicro 31НТЧ X10NiCrAfTi32.20.
Если используют стали других марок, следует убедиться, что при использовании в данных условиях они не дефор-
мируются.

Отбирают материал катодных блоков в соответствии с ИСО 8007-1. Изготовляют образцы следую-
щих размеров: диаметр — (30,0 ±0,1) мм; длина — (60,0 ±0,1) мм.

Собирают держатель тигля (4.7), тигель (4.4) и образец (см. рисунок 1).

Упор (4.8) выступает в качестве фиксированной точки при измерении удлинения. Помещают ко-
рундовый диск (4.9) на дно тигля (4.4).

Измеряют длину образца /0 при комнатной температуре с точностью до 0.1 мм. Устанавливают об-
разец на корундовый диск в центре диска. Устанавливают графитовый цилиндр (4.10) на верхней части
образца.

Готовят компоненты скорректированного криолита в соответствии с 5.6 и помещают их в графито-
вый тигель (4.4). Устанавливают графитовую крышку (4.5) с изоляционным кольцом (4.6).

Поднимают тигель силовым гидроцилиндром (4.11), пока графитовый цилиндр не коснется упора
(4.8) внутри печи (4.1). Устанавливают давление 5 МПа. Устанавливают термопару вблизи тигля на
уровне середины высоты расплава. Устанавливают экстензометр (4.12) относительно базы держателя
тигля (см. рисунок 1).

Нагревают печь до (980 ± 5) °C, продувая аргоном (5.1). Измеряют участок изменения длины об-
разца и установки. Устанавливают начало теплового расширения пробы и установки. Положение опоры
для тигля принимают за нулевой уровень для последующих измерений изменения длины д/теэя^Л

ГОСТ Р ИСО 15379-1—2015

Подсоединяют источник питания (4.13) к держателю тигля и упору. Проводят электролиз системы
8 течение 2 ч при постоянном токе 39,6 А. Обеспечивают регистрацию изменения длины Д /^Jt) через
минутные промежутки времени с использованием компьютера или регистратора данных. После прекра-
щения электролиза ослабляют давление, но тигель держат внутри печи. Вынимают образец из ванны.
Оставляют печь охладиться до комнатной температуры.

Вычисляют относительное удлинение образца по формуле

д/.(г) = A/meas(f)100 (1)

где д£(0 — относительное удлинение за время t, %;
iVmeasfO — измеренное изменение длины за время t, мм;

/0 — длина исходного образца, мм.

Вычерчивают график относительного расширения AL(t) в зависимости от времени. Округляют ре-
зультаты до второго десятичного знака.

Прецизионность вычисляют в соответствии с ИСО 5725-2.

Повторяемость вычисляют по формуле

г = 0,20 Д^ + 0,02, (2)

где Д£.тах — максимальное относительное удлинение;

0,02 — в абсолютных %.

Пример — Материал А имеет максимальное относительное удлинение, равное 0,56 %. Повторяе-
мость равна

0,20 0,56 * 0,02 * 0,13, в абсолютных %.

Воспроизводимость вычисляют по формуле

R = 0,24 Д/^ + О.ОЗ. (3)

где параметры такие же, что и для формулы (2).

Число степеней свободы, т. е. число лабораторий (например, 4), согласованное по времени с чис-
лом образцов (например, 3), равно 12.

Протокол испытаний должен содержать:

д) подробности любых действий, не включенных в настоящий стандарт или считающихся необя-
зательными.

Приложение ДА
(справочное)

Сведения о соответствии ссылочных международных стандартов
национальным стандартам Российской Федерации
(и действующим в этом качестве межгосударственным стандартам)

Таблица ДА.1

’» ГОСТ ИСО 5725—2002 «Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений» от-
менен на территории Российской Федерации, действуют ГОСТ Р ИСО 5725-1—2002 — ГОСТ Р ИСО 5725-6—2002.

ГОСТ Р ИСО 15379-1—2015

УДК 621.3.035:006.354 ОКС 71.100.10 ОКП 19 1000

Ключевые слова: углеродные материалы, производство алюминия, катодные блоки, удлинение образ-
цов в результате проникновения натрия с приложением давления

Редактор Л.И. Нахимова
Технический редактор В.Н. Прусакова
Корректор М. С. Кабаиюва
Компьютерная верстка В.И. Гошиенко

Сдано в набор 19.08.2015. Подписано в печать 15.09.2015. Формат 60x84%. Гарнитура Ариал. Усл. лен. л. 1,40.
Уч.-изд. л. 1,00. Тираж Збэкз. Зак. 2970.

Издано и отпечатано во ФГУП «СТАНДАРТИНФОРМ», 123995 Москва, Гранатный лер., 4.
www.gostinfo.ru info@gostinfo.ru