JP3492155B2 - 金属中の酸素分析方法 - Google Patents
金属中の酸素分析方法Info
- Publication number
- JP3492155B2 JP3492155B2 JP18627397A JP18627397A JP3492155B2 JP 3492155 B2 JP3492155 B2 JP 3492155B2 JP 18627397 A JP18627397 A JP 18627397A JP 18627397 A JP18627397 A JP 18627397A JP 3492155 B2 JP3492155 B2 JP 3492155B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- oxygen
- waveform
- metal
- appearance
- amount
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Spectrometry And Color Measurement (AREA)
- Investigating And Analyzing Materials By Characteristic Methods (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は金属中の酸素量を不
活性ガス搬送融解−赤外線吸収法によって分析する分野
に所属する技術であって、金属表面に生成した酸化膜の
汚染を前処理することなく、金属中の酸素を表面汚染酸
素と金属中の酸化物系介在物から構成される酸素に分離
して分析する方法に関する。
活性ガス搬送融解−赤外線吸収法によって分析する分野
に所属する技術であって、金属表面に生成した酸化膜の
汚染を前処理することなく、金属中の酸素を表面汚染酸
素と金属中の酸化物系介在物から構成される酸素に分離
して分析する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】酸化物の形態を制御した極低酸素鋼や高
純度鉄の開発が進められており、ｐｐｍ（百万分率）レ
ベルの微量の酸素濃度を精度よく定量することが要求さ
れている。そこで、微量酸素の分析時には試料表面に生
成した酸化膜などの汚染を除去する必要がある。この酸
化膜などの汚染を除去する酸素分析時の前処理方法とし
て、電解研磨法あるいは化学研磨法が用いられている。
純度鉄の開発が進められており、ｐｐｍ（百万分率）レ
ベルの微量の酸素濃度を精度よく定量することが要求さ
れている。そこで、微量酸素の分析時には試料表面に生
成した酸化膜などの汚染を除去する必要がある。この酸
化膜などの汚染を除去する酸素分析時の前処理方法とし
て、電解研磨法あるいは化学研磨法が用いられている。
【０００３】電解研磨法は、１０％アセチルサルチル酸
−１％テトラメチルアンモニウムクロライド−メチルア
ルコール溶液や４％スルフォサルチル酸−１％塩化リチ
ウム−メチルアルコール溶液などの非水溶媒系電解液を
用いて試料表面に生成した酸化膜などの汚染物を除去す
る方法である。化学研磨法は分析用金属試料をフッ化水
素−過酸化水素（ＨＦ−Ｈ2 Ｏ2 ）などの溶液中に浸漬
し、試料表面に生成した酸化膜などの汚染を除去する方
法である（例えば、安原久雄ら：ＣＡＭＰ・ＩＳＩＪ，
１０（１９９７），ｐ７０９）。
−１％テトラメチルアンモニウムクロライド−メチルア
ルコール溶液や４％スルフォサルチル酸−１％塩化リチ
ウム−メチルアルコール溶液などの非水溶媒系電解液を
用いて試料表面に生成した酸化膜などの汚染物を除去す
る方法である。化学研磨法は分析用金属試料をフッ化水
素−過酸化水素（ＨＦ−Ｈ2 Ｏ2 ）などの溶液中に浸漬
し、試料表面に生成した酸化膜などの汚染を除去する方
法である（例えば、安原久雄ら：ＣＡＭＰ・ＩＳＩＪ，
１０（１９９７），ｐ７０９）。
【０００４】ところが、これらの試料表面酸化物として
存在する酸素量は一定でなく、例えば研磨溶液、研磨時
間等により除去される表面酸化物の量は変化するため分
析値のばらつきも大きい。また、試料表面を電解研磨ま
たは化学研磨する方法は試料の前処理が煩雑となり、ま
た時間もかかる。
存在する酸素量は一定でなく、例えば研磨溶液、研磨時
間等により除去される表面酸化物の量は変化するため分
析値のばらつきも大きい。また、試料表面を電解研磨ま
たは化学研磨する方法は試料の前処理が煩雑となり、ま
た時間もかかる。
【０００５】以上のような問題点を解決する方法とし
て、鉄鋼試料表面をグラインダー、ヤスリ等で研磨後、
該試料中の微量酸素を加熱抽出して測定する方法におい
て、該研削処理後の試料を炭素坩堝にいれ９００℃以上
１４００℃以下の温度で予備加熱を行い、試料表面の付
着酸素や酸化膜で汚染された酸素と酸化物系介在物から
構成される金属中の酸素を分離して分析することを特徴
とする鉄鋼中の微量酸素分析方法が提案されている（特
開平６−１４８１７０）。
て、鉄鋼試料表面をグラインダー、ヤスリ等で研磨後、
該試料中の微量酸素を加熱抽出して測定する方法におい
て、該研削処理後の試料を炭素坩堝にいれ９００℃以上
１４００℃以下の温度で予備加熱を行い、試料表面の付
着酸素や酸化膜で汚染された酸素と酸化物系介在物から
構成される金属中の酸素を分離して分析することを特徴
とする鉄鋼中の微量酸素分析方法が提案されている（特
開平６−１４８１７０）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところが、前記提案の
方法（特開平６−１４８１７０）で酸素量の分析を行う
と、酸化物系介在物の種類、量、粒径分布により異なる
が、酸化物系介在物から酸素が発生し始める点Ｄが第１
の波形に重なり、表面付着酸素や鉄酸化物から発生した
酸素量に包含され、酸化物系介在物から発生した酸素量
のみを正確に分析することが出来ないと言う問題点が明
らかになった。
方法（特開平６−１４８１７０）で酸素量の分析を行う
と、酸化物系介在物の種類、量、粒径分布により異なる
が、酸化物系介在物から酸素が発生し始める点Ｄが第１
の波形に重なり、表面付着酸素や鉄酸化物から発生した
酸素量に包含され、酸化物系介在物から発生した酸素量
のみを正確に分析することが出来ないと言う問題点が明
らかになった。
【０００７】本発明は、前記の問題点を解決するために
なされたもので、金属中の酸素量を分析する際に、金属
表面に生成した酸化膜の汚染を前処理することなく、酸
化膜で汚染された酸素と酸化物系介在物から構成される
金属中の酸素を精度よく分離して分析する方法を提供す
ることを目的とする。
なされたもので、金属中の酸素量を分析する際に、金属
表面に生成した酸化膜の汚染を前処理することなく、酸
化膜で汚染された酸素と酸化物系介在物から構成される
金属中の酸素を精度よく分離して分析する方法を提供す
ることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者は金属中の酸素
量を分析する際に、金属表面に生成した酸化膜の汚染を
前処理することなく、汚染された酸素と金属中の酸化物
系介在物から構成される酸素とに分離して分析する方法
について研究を重ねた。その結果、金属中の酸素量を分
析する方法において、金属表面に生成した酸化膜の汚染
を前処理することなく、汚染された酸素と金属中の酸化
物系介在物から構成される酸素とに分離して分析するに
は、汚染された酸化物を分解する時の温度域と酸化物系
介在物を分解する時の温度域の金属の昇温条件が重要で
あるという新しい知見を得、本発明を完成するに至った
ものである。
量を分析する際に、金属表面に生成した酸化膜の汚染を
前処理することなく、汚染された酸素と金属中の酸化物
系介在物から構成される酸素とに分離して分析する方法
について研究を重ねた。その結果、金属中の酸素量を分
析する方法において、金属表面に生成した酸化膜の汚染
を前処理することなく、汚染された酸素と金属中の酸化
物系介在物から構成される酸素とに分離して分析するに
は、汚染された酸化物を分解する時の温度域と酸化物系
介在物を分解する時の温度域の金属の昇温条件が重要で
あるという新しい知見を得、本発明を完成するに至った
ものである。
【０００９】本発明は上記課題を解決するものであり、
その要旨は特許請求の範囲記載の通りである。すなわ
ち、 １）黒鉛坩堝中に金属試料を投下、加熱溶融し、その溶
融浴からガスを真空抽出して分析する不活性ガス搬送融
解−赤外線吸収法によって金属中の全酸素量を複数の波
形に分離して分析する方法において、前記金属試料の加
熱開始点０から第１の波形出現開始点Ａおよび第１の波
形のピーク出現点Ｂまでを２０℃／ｓ以下の昇温速度で
加熱し、第１の波形のピーク出現点Ｂから第１の波形出
現終了点Ｃまでを一定温度とし、第１の波形出現完了後
はさらに昇温して加熱溶融して分析することを特徴とす
る金属中の酸素分析方法。
その要旨は特許請求の範囲記載の通りである。すなわ
ち、 １）黒鉛坩堝中に金属試料を投下、加熱溶融し、その溶
融浴からガスを真空抽出して分析する不活性ガス搬送融
解−赤外線吸収法によって金属中の全酸素量を複数の波
形に分離して分析する方法において、前記金属試料の加
熱開始点０から第１の波形出現開始点Ａおよび第１の波
形のピーク出現点Ｂまでを２０℃／ｓ以下の昇温速度で
加熱し、第１の波形のピーク出現点Ｂから第１の波形出
現終了点Ｃまでを一定温度とし、第１の波形出現完了後
はさらに昇温して加熱溶融して分析することを特徴とす
る金属中の酸素分析方法。
【００１０】２）黒鉛坩堝中に金属試料を投下、加熱溶
融し、その溶融浴からガスを真空抽出して分析する不活
性ガス搬送融解−赤外線吸収法によって金属中の全酸素
量を複数の波形に分離して分析する方法において、前記
金属試料表面に生成した酸化膜の汚染を前処理して除去
することなく分析することを特徴とする請求項１に記載
の金属中の酸素分析方法。
融し、その溶融浴からガスを真空抽出して分析する不活
性ガス搬送融解−赤外線吸収法によって金属中の全酸素
量を複数の波形に分離して分析する方法において、前記
金属試料表面に生成した酸化膜の汚染を前処理して除去
することなく分析することを特徴とする請求項１に記載
の金属中の酸素分析方法。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明方法について詳細に
発明の実施形態を説明する。
発明の実施形態を説明する。
【００１２】金属表面の汚染酸素の混入源は、１）空気
中から吸着した酸素、２）金属を所定の重量に調整する
ときに鋸などで切断またはグラインダーなどで研削する
とき、金属の表面の温度が上昇しこれが原因で表面が酸
化して生成した鉄酸化物としての酸素、である。この
中、後者の鉄酸化物は切断や研削温度、時間などによ
り、酸化物の種類とその量は異なるが、その種類をオー
ジェ電子分光装置によって調査したところＦｅ2 Ｏ3 ，
Ｆｅ3 Ｏ4 ，ＦｅＯなどで構成されていることが判明し
た。
中から吸着した酸素、２）金属を所定の重量に調整する
ときに鋸などで切断またはグラインダーなどで研削する
とき、金属の表面の温度が上昇しこれが原因で表面が酸
化して生成した鉄酸化物としての酸素、である。この
中、後者の鉄酸化物は切断や研削温度、時間などによ
り、酸化物の種類とその量は異なるが、その種類をオー
ジェ電子分光装置によって調査したところＦｅ2 Ｏ3 ，
Ｆｅ3 Ｏ4 ，ＦｅＯなどで構成されていることが判明し
た。
【００１３】不活性ガス搬送融解−赤外線吸収法によっ
て金属中の酸素量を分析する際の黒鉛坩堝内では、ＭＯ
＋Ｃ＝Ｍ＋ＣＯ（Ｍ：金属、Ｏ：酸素、Ｃ：炭素）の反
応が起こっていると考えられている。鉄酸化物の分解す
る温度は酸化物の種類と坩堝内のＣＯ分圧により異な
り、熱力学的平衡計算や実測結果によると、概ね４００
〜１１００℃の範囲である。一方、酸化物系介在物の熱
力学的平衡温度は、これも酸化物の種類、坩堝内のＣＯ
分圧によって異なるため一概に論じられないが、一般的
には鉄酸化物の分解温度よりも高温側であるが、金属の
加熱条件によっては酸化物系介在物の炭素による還元が
鉄酸化物の還元が起こる低温度でも起こり、ＣＯガスが
発生すると言う新しい知見を得た。本発明はこの知見を
巧みに活用したものである。この酸化物の種類別に抽出
された酸素の抽出曲線を図示すると図１のようになる。
第１のピークの見られる波形は空気中から吸着した酸素
や鉄酸化物から発生した酸素量に相当する抽出曲線であ
り、また第２のピークの見られる波形は酸化物系介在物
から発生した酸素量に相当する抽出曲線である。
て金属中の酸素量を分析する際の黒鉛坩堝内では、ＭＯ
＋Ｃ＝Ｍ＋ＣＯ（Ｍ：金属、Ｏ：酸素、Ｃ：炭素）の反
応が起こっていると考えられている。鉄酸化物の分解す
る温度は酸化物の種類と坩堝内のＣＯ分圧により異な
り、熱力学的平衡計算や実測結果によると、概ね４００
〜１１００℃の範囲である。一方、酸化物系介在物の熱
力学的平衡温度は、これも酸化物の種類、坩堝内のＣＯ
分圧によって異なるため一概に論じられないが、一般的
には鉄酸化物の分解温度よりも高温側であるが、金属の
加熱条件によっては酸化物系介在物の炭素による還元が
鉄酸化物の還元が起こる低温度でも起こり、ＣＯガスが
発生すると言う新しい知見を得た。本発明はこの知見を
巧みに活用したものである。この酸化物の種類別に抽出
された酸素の抽出曲線を図示すると図１のようになる。
第１のピークの見られる波形は空気中から吸着した酸素
や鉄酸化物から発生した酸素量に相当する抽出曲線であ
り、また第２のピークの見られる波形は酸化物系介在物
から発生した酸素量に相当する抽出曲線である。
【００１４】この二つの酸素抽出曲線は重なり合うこと
なく、互いに離れれば離れるほど空気中から吸着した酸
素や鉄酸化物から発生した酸素量と酸化物系介在物から
発生した酸素量が精度良く分離出来ることになる。この
ための条件が本願請求項１に記載した内容である。
なく、互いに離れれば離れるほど空気中から吸着した酸
素や鉄酸化物から発生した酸素量と酸化物系介在物から
発生した酸素量が精度良く分離出来ることになる。この
ための条件が本願請求項１に記載した内容である。
【００１５】第１の波形が発生し始める温度は昇温速度
が速すぎると第１の波形と第２の波形が重なり易くなり
波形の分離が困難になる。第１の波形が発生し始めるま
での昇温速度は、遅ければ遅いほど熱力学的な平衡に近
い条件が達成され、第１の波形出現開始点Ａの出現温度
の確認が容易になると考えられるが、分析効率と立ち上
がり時期の判定の容易さから２０℃／ｓ以下が好まし
い。この昇温速度で連続的に加熱溶融していくとやがて
鉄酸化物などの炭素による還元によるＣＯ発生量が最大
になる。ＣＯガス発生量が最大値になると温度を一定と
してガス抽出を完了させる。第１の波形のピーク出現点
Ｂから第１の波形出現終了点Ｃまでの温度を一定に保持
するのは、この間を連続的に昇温し続けると、金属中の
酸化物系介在物の量、大きさ、組成、存在位置などによ
って異なるが、第１の波形が出現中の温度または時間内
に酸化物系介在物の分解が起こるのを防止する為であ
る。
が速すぎると第１の波形と第２の波形が重なり易くなり
波形の分離が困難になる。第１の波形が発生し始めるま
での昇温速度は、遅ければ遅いほど熱力学的な平衡に近
い条件が達成され、第１の波形出現開始点Ａの出現温度
の確認が容易になると考えられるが、分析効率と立ち上
がり時期の判定の容易さから２０℃／ｓ以下が好まし
い。この昇温速度で連続的に加熱溶融していくとやがて
鉄酸化物などの炭素による還元によるＣＯ発生量が最大
になる。ＣＯガス発生量が最大値になると温度を一定と
してガス抽出を完了させる。第１の波形のピーク出現点
Ｂから第１の波形出現終了点Ｃまでの温度を一定に保持
するのは、この間を連続的に昇温し続けると、金属中の
酸化物系介在物の量、大きさ、組成、存在位置などによ
って異なるが、第１の波形が出現中の温度または時間内
に酸化物系介在物の分解が起こるのを防止する為であ
る。
【００１６】次いで、この第１の波形出現完了後は、さ
らに昇温して、酸化物系介在物を迅速に分解させ、酸化
物系介在物量に相当する酸素抽出曲線である第２の波形
を得れば良い。
らに昇温して、酸化物系介在物を迅速に分解させ、酸化
物系介在物量に相当する酸素抽出曲線である第２の波形
を得れば良い。
【００１７】以上に述べたように、黒鉛坩堝中に金属試
料を投下、加熱溶解し、その溶融浴からガスを抽出して
分析する不活性ガス搬送融解−赤外線吸収法によって金
属中の全酸素量を複数の波形に分離して分析する際に、
第１の波形出現開始点Ａから第１の波形のピーク出現点
Ｂまでを２０℃／ｓ以下の昇温速度、第１の波形のピー
ク出現点Ｂから第１の波形出現終了点Ｃまでを一定温度
とし、第１の波形出現完了後はさらに昇温して加熱溶融
して分析することにより、金属試料表面に生成した酸化
膜の汚染を前処理することなく、金属中の酸素を表面汚
染酸素と金属中の酸化物系介在物から構成される酸素に
精度よく分離して分析する事が出来るようになった。な
お、第１の波形出現開始点Ａから第１の波形のピーク出
現点Ｂまでの昇温速度は２０℃／ｓ以下が適当である
が、５℃／ｓ以下が特に好ましい。又、第１の波形出現
完了後の昇温速度は特に限定されるものではないが、分
析効率からは昇温速度の速い方が好ましい。
料を投下、加熱溶解し、その溶融浴からガスを抽出して
分析する不活性ガス搬送融解−赤外線吸収法によって金
属中の全酸素量を複数の波形に分離して分析する際に、
第１の波形出現開始点Ａから第１の波形のピーク出現点
Ｂまでを２０℃／ｓ以下の昇温速度、第１の波形のピー
ク出現点Ｂから第１の波形出現終了点Ｃまでを一定温度
とし、第１の波形出現完了後はさらに昇温して加熱溶融
して分析することにより、金属試料表面に生成した酸化
膜の汚染を前処理することなく、金属中の酸素を表面汚
染酸素と金属中の酸化物系介在物から構成される酸素に
精度よく分離して分析する事が出来るようになった。な
お、第１の波形出現開始点Ａから第１の波形のピーク出
現点Ｂまでの昇温速度は２０℃／ｓ以下が適当である
が、５℃／ｓ以下が特に好ましい。又、第１の波形出現
完了後の昇温速度は特に限定されるものではないが、分
析効率からは昇温速度の速い方が好ましい。
【００１８】また、金属試料の加熱開始から第１の波形
出現開始点Ａまでの昇温速度も特に限定されるものでは
ないが、分析対象金属の種類によって異なる場合のある
第１の波形出現開始点Ａの出現時間または温度が経験的
に把握できるようになれば、分析効率などから昇温速度
の速い方が好ましい。通常、第１の波形出現開始点Ａの
温度は４００℃以上である場合が多い。したがって、４
００℃程度までは、昇温速度を例えば２０℃／ｓ以上と
しても差し支えない。
出現開始点Ａまでの昇温速度も特に限定されるものでは
ないが、分析対象金属の種類によって異なる場合のある
第１の波形出現開始点Ａの出現時間または温度が経験的
に把握できるようになれば、分析効率などから昇温速度
の速い方が好ましい。通常、第１の波形出現開始点Ａの
温度は４００℃以上である場合が多い。したがって、４
００℃程度までは、昇温速度を例えば２０℃／ｓ以上と
しても差し支えない。
【００１９】
【実施例】つぎに本発明の実施例を比較例と共に表１に
示して説明する。各例は黒鉛坩堝中に金属試料を投下、
加熱溶融し、その溶融浴からガスを抽出して分析する不
活性ガス搬送融解−赤外線吸収法によって金属中の酸素
量を分析したものである。
示して説明する。各例は黒鉛坩堝中に金属試料を投下、
加熱溶融し、その溶融浴からガスを抽出して分析する不
活性ガス搬送融解−赤外線吸収法によって金属中の酸素
量を分析したものである。
【００２０】比較例１は軸受鋼試料１ｇをＨＦ−Ｈ2 Ｏ
2 溶液に浸漬した後、図２に示した試料の加熱開始点０
から第１の波形のピーク出現点Ｂ間の昇温速度を３０℃
／ｓ、第１の波形のピーク出現点Ｂから第１の波形出現
終了点Ｃも３０℃／ｓ、第１の波形出現終了点Ｃより後
は５０℃／ｓで分析した。表面付着酸素や鉄酸化物から
発生した酸素量に相当する第１波形と酸化物系介在物か
ら発生した酸素量に相当する第２波形の分離は困難であ
り、全酸素量は４．１ｐｐｍであった。本発明の実施例
１は比較例１と同一の軸受鋼であり、該軸受鋼試料１ｇ
を前処理を行わず、図１に示した試料の加熱開始点０か
ら第１の波形のピーク出現点Ｂ間の昇温速度を１５℃／
ｓ、第１の波形のピーク出現点Ｂから第１の波形出現終
了点Ｃの昇温速度を０℃／ｓ、第１の波形出現終了点Ｃ
より後は昇温速度５０℃／ｓで分析した。第１波形に相
当する酸素量は１．８ｐｐｍ、第２波形に相当する酸素
量は３．１ｐｐｍ、合計４．９ｐｐｍであった。これよ
り、いま比較例１の軸受鋼中の酸化物系介在物からなる
酸素量を３．１ｐｐｍとすると（比較例１の全酸素量）
−（実施例１の第２波形の酸素量）＝４．１−３．１＝
１．０ｐｐｍになる。したがって、この１．０ｐｐｍの
酸素量がＨＦ−Ｈ2 Ｏ2 溶液で化学研磨しても充分に除
去できずに残存したと推定される。
2 溶液に浸漬した後、図２に示した試料の加熱開始点０
から第１の波形のピーク出現点Ｂ間の昇温速度を３０℃
／ｓ、第１の波形のピーク出現点Ｂから第１の波形出現
終了点Ｃも３０℃／ｓ、第１の波形出現終了点Ｃより後
は５０℃／ｓで分析した。表面付着酸素や鉄酸化物から
発生した酸素量に相当する第１波形と酸化物系介在物か
ら発生した酸素量に相当する第２波形の分離は困難であ
り、全酸素量は４．１ｐｐｍであった。本発明の実施例
１は比較例１と同一の軸受鋼であり、該軸受鋼試料１ｇ
を前処理を行わず、図１に示した試料の加熱開始点０か
ら第１の波形のピーク出現点Ｂ間の昇温速度を１５℃／
ｓ、第１の波形のピーク出現点Ｂから第１の波形出現終
了点Ｃの昇温速度を０℃／ｓ、第１の波形出現終了点Ｃ
より後は昇温速度５０℃／ｓで分析した。第１波形に相
当する酸素量は１．８ｐｐｍ、第２波形に相当する酸素
量は３．１ｐｐｍ、合計４．９ｐｐｍであった。これよ
り、いま比較例１の軸受鋼中の酸化物系介在物からなる
酸素量を３．１ｐｐｍとすると（比較例１の全酸素量）
−（実施例１の第２波形の酸素量）＝４．１−３．１＝
１．０ｐｐｍになる。したがって、この１．０ｐｐｍの
酸素量がＨＦ−Ｈ2 Ｏ2 溶液で化学研磨しても充分に除
去できずに残存したと推定される。
【００２１】比較例２は機械構造用炭素鋼１ｇを４％ス
ルフォサルチル酸−１％塩化リチウム−メチルアルコー
ル溶液の非水溶媒電解液、１Ｖの電解電位、５００ｍＡ
の電流、４分の電解時間の条件で電解研磨した後、メタ
ノール溶液中で８分超音波洗浄した後、酸素分析を行っ
た。図２に示した試料の加熱開始点０から第１の波形ピ
ーク出現点Ｂ間の昇温速度を５０℃／ｓ、第１の波形ピ
ーク出現点Ｂから第１の波形出現終了点Ｃも５０℃／
ｓ、第１の波形出現終了点Ｃより後は６０℃／ｓで分析
した。比較例１と同様、表面付着酸素や鉄酸化物から発
生した酸素量に相当する第１波形と酸化物系介在物から
発生した酸素量に相当する第２波形の分離は困難であ
り、全酸素量は８．４ｐｐｍを示した。
ルフォサルチル酸−１％塩化リチウム−メチルアルコー
ル溶液の非水溶媒電解液、１Ｖの電解電位、５００ｍＡ
の電流、４分の電解時間の条件で電解研磨した後、メタ
ノール溶液中で８分超音波洗浄した後、酸素分析を行っ
た。図２に示した試料の加熱開始点０から第１の波形ピ
ーク出現点Ｂ間の昇温速度を５０℃／ｓ、第１の波形ピ
ーク出現点Ｂから第１の波形出現終了点Ｃも５０℃／
ｓ、第１の波形出現終了点Ｃより後は６０℃／ｓで分析
した。比較例１と同様、表面付着酸素や鉄酸化物から発
生した酸素量に相当する第１波形と酸化物系介在物から
発生した酸素量に相当する第２波形の分離は困難であ
り、全酸素量は８．４ｐｐｍを示した。
【００２２】本発明の実施例２は比較例２と同一の機械
構造用炭素鋼を分析したものである。金属試料の前処理
は行わなかった。図１に示した試料の加熱開始点０から
第１の波形ピーク出現点Ｂ間の昇温速度を１０℃／ｓ、
第１の波形ピーク出現点Ｂから第１の波形出現終了点Ｃ
は０℃／ｓ、第１の波形出現終了点Ｃより後の昇温速度
は７０℃／ｓで分析した。第１波形に相当する酸素量は
２．５ｐｐｍ、第２波形に相当する酸素量は７．３ｐｐ
ｍ、合計９．８ｐｐｍであった。したがって、前記と同
様に、８．４−７．３＝１．１ｐｐｍは電解研磨をして
も除去されずに残存したものと推定される。このように
分析前の種々の前処理によっても試料表面に生成した酸
化膜などの汚染物を完全に除去することは困難であり、
また同一前処理方法によっても全酸素量は一定せず分析
値にばらつきを生じた。
構造用炭素鋼を分析したものである。金属試料の前処理
は行わなかった。図１に示した試料の加熱開始点０から
第１の波形ピーク出現点Ｂ間の昇温速度を１０℃／ｓ、
第１の波形ピーク出現点Ｂから第１の波形出現終了点Ｃ
は０℃／ｓ、第１の波形出現終了点Ｃより後の昇温速度
は７０℃／ｓで分析した。第１波形に相当する酸素量は
２．５ｐｐｍ、第２波形に相当する酸素量は７．３ｐｐ
ｍ、合計９．８ｐｐｍであった。したがって、前記と同
様に、８．４−７．３＝１．１ｐｐｍは電解研磨をして
も除去されずに残存したものと推定される。このように
分析前の種々の前処理によっても試料表面に生成した酸
化膜などの汚染物を完全に除去することは困難であり、
また同一前処理方法によっても全酸素量は一定せず分析
値にばらつきを生じた。
【００２３】比較例３は軸受鋼を比較例１のような化学
研磨や比較例２のような電解研磨などの前処理は施さ
ず、図１の試料の加熱開始点０〜第１の波形ピーク出現
点Ｂ、第１の波形ピーク出現点Ｂ〜第１の波形出現終了
点Ｃの昇温速度を５０℃／ｓ、Ｃより後も５０℃／ｓで
分析した。表面付着酸素や鉄酸化物から発生した酸素量
に相当する第１波形と酸化物系介在物から発生した酸素
量に相当する第２波形は図３に示したように分離出来ず
完全に重なった。実施例３は比較例３と同一の軸受鋼で
あり、該軸受鋼試料１ｇを前処理を行わず、図１に示し
た試料の加熱開始点０から第１の波形のピーク出現点Ｂ
間の昇温速度を５℃／ｓ、第１の波形のピーク出現点Ｂ
から第１の波形出現終了点Ｃを０℃／ｓ、第１の波形出
現終了点Ｃより後は昇温速度１００℃／ｓで分析した。
第１波形に相当する酸素量は２．３ｐｐｍ、第２波形に
相当する酸素量は２．２ｐｐｍ、合計４．５ｐｐｍであ
った。これより、いま比較例３の軸受鋼中の酸化物系介
在物からなる酸素量を２．２ｐｐｍとすると（比較例３
の全酸素量）−（実施例３の第２波形の酸素量）＝４．
９−２．２＝２．７ｐｐｍになる。したがって、この
２．７ｐｐｍの酸素量が表面付着酸素や鉄酸化物から発
生した酸素量に相当すると考えられる。
研磨や比較例２のような電解研磨などの前処理は施さ
ず、図１の試料の加熱開始点０〜第１の波形ピーク出現
点Ｂ、第１の波形ピーク出現点Ｂ〜第１の波形出現終了
点Ｃの昇温速度を５０℃／ｓ、Ｃより後も５０℃／ｓで
分析した。表面付着酸素や鉄酸化物から発生した酸素量
に相当する第１波形と酸化物系介在物から発生した酸素
量に相当する第２波形は図３に示したように分離出来ず
完全に重なった。実施例３は比較例３と同一の軸受鋼で
あり、該軸受鋼試料１ｇを前処理を行わず、図１に示し
た試料の加熱開始点０から第１の波形のピーク出現点Ｂ
間の昇温速度を５℃／ｓ、第１の波形のピーク出現点Ｂ
から第１の波形出現終了点Ｃを０℃／ｓ、第１の波形出
現終了点Ｃより後は昇温速度１００℃／ｓで分析した。
第１波形に相当する酸素量は２．３ｐｐｍ、第２波形に
相当する酸素量は２．２ｐｐｍ、合計４．５ｐｐｍであ
った。これより、いま比較例３の軸受鋼中の酸化物系介
在物からなる酸素量を２．２ｐｐｍとすると（比較例３
の全酸素量）−（実施例３の第２波形の酸素量）＝４．
９−２．２＝２．７ｐｐｍになる。したがって、この
２．７ｐｐｍの酸素量が表面付着酸素や鉄酸化物から発
生した酸素量に相当すると考えられる。
【００２４】実施例１から３は本発明実施例である。表
面付着酸素や鉄酸化物から発生した酸素量に相当する第
１波形と酸化物系介在物から発生した酸素量に相当する
第２波形は明瞭に分離できた。また同一鋼種を数個繰り
返し分析したが、分析値のばらつきはほとんど見られな
かった。
面付着酸素や鉄酸化物から発生した酸素量に相当する第
１波形と酸化物系介在物から発生した酸素量に相当する
第２波形は明瞭に分離できた。また同一鋼種を数個繰り
返し分析したが、分析値のばらつきはほとんど見られな
かった。
【００２５】以上に示したように本発明の方法による分
析方法は、試料の化学研磨や電解研磨法などの前処理を
施すことなく、金属の表面付着酸素や鉄酸化物から発生
した汚染酸素量と酸化物系介在物から発生した酸素量を
精度よく分離して定量化出来る。
析方法は、試料の化学研磨や電解研磨法などの前処理を
施すことなく、金属の表面付着酸素や鉄酸化物から発生
した汚染酸素量と酸化物系介在物から発生した酸素量を
精度よく分離して定量化出来る。
【００２６】
【表１】
【００２７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の分析方法
により金属表面に生成した酸化膜の汚染を前処理するこ
となく、金属中の酸素を表面汚染酸素と金属中の酸化物
系介在物から構成される酸素に分離して分析することが
可能となった。
により金属表面に生成した酸化膜の汚染を前処理するこ
となく、金属中の酸素を表面汚染酸素と金属中の酸化物
系介在物から構成される酸素に分離して分析することが
可能となった。
【図１】本発明実施例の酸素の抽出曲線を示す説明図で
ある。
ある。
【図２】比較例の酸素の抽出曲線を示す説明図である。
【図３】比較例の酸素の抽出曲線を示す説明図である。
Ａ…表面付着酸素や鉄酸化物から酸素が発生し始める温
度または時間 Ｂ…最大ピーク出現点 Ｃ…表面付着酸素や鉄酸化物からの酸素の発生が完了す
る温度または時間 Ｄ…酸化物系介在物から酸素が発生し始める温度または
時間 Ｅ…酸化物系介在物からの酸素の発生が完了する温度ま
たは時間
度または時間 Ｂ…最大ピーク出現点 Ｃ…表面付着酸素や鉄酸化物からの酸素の発生が完了す
る温度または時間 Ｄ…酸化物系介在物から酸素が発生し始める温度または
時間 Ｅ…酸化物系介在物からの酸素の発生が完了する温度ま
たは時間
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G01N 33/20
G01J 3/42
G01N 21/35
Claims (2)
- 【請求項１】 黒鉛坩堝中に金属試料を投下、加熱溶融
し、その溶融浴からガスを真空抽出して分析する不活性
ガス搬送融解−赤外線吸収法によって金属中の全酸素量
を複数の波形に分離して分析する方法において、前記金
属試料の加熱開始点０から第１の波形出現開始点Ａおよ
び第１の波形のピーク出現点Ｂまでを２０℃／ｓ以下の
昇温速度で加熱し、第１の波形のピーク出現点Ｂから第
１の波形出現終了点Ｃまでを一定温度とし、第１の波形
出現完了後はさらに昇温して加熱溶融して分析すること
を特徴とする金属中の酸素分析方法。 - 【請求項２】 黒鉛坩堝中に金属試料を投下、加熱溶融
し、その溶融浴からガスを真空抽出して分析する不活性
ガス搬送融解−赤外線吸収法によって金属中の全酸素量
を複数の波形に分離して分析する方法において、前記金
属試料表面に生成した酸化膜の汚染を前処理して除去す
ることなく分析することを特徴とする請求項１に記載の
金属中の酸素分析方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18627397A JP3492155B2 (ja) | 1997-07-11 | 1997-07-11 | 金属中の酸素分析方法 |
| EP98112866A EP0890839B1 (en) | 1997-07-11 | 1998-07-10 | Method for analytically determining oxygen for each form of oxide |
| DE69835857T DE69835857T2 (de) | 1997-07-11 | 1998-07-10 | Verfahren zur analytischen Feststellung von Sauerstoff für jede Oxidform |
| US09/113,192 US6143571A (en) | 1997-07-11 | 1998-07-10 | Method for analytically determining oxygen for each form of oxide |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18627397A JP3492155B2 (ja) | 1997-07-11 | 1997-07-11 | 金属中の酸素分析方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1130613A JPH1130613A (ja) | 1999-02-02 |
| JP3492155B2 true JP3492155B2 (ja) | 2004-02-03 |
Family
ID=16185421
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18627397A Expired - Fee Related JP3492155B2 (ja) | 1997-07-11 | 1997-07-11 | 金属中の酸素分析方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3492155B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011056578A (ja) * | 2009-09-14 | 2011-03-24 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 溶鋼の連続鋳造方法 |
| KR102107217B1 (ko) * | 2016-10-04 | 2020-05-06 | 주식회사 엘지화학 | SiO/나노 실리카 복합재 음극 표면 탄소 코팅층의 성분 분석방법 |
| TWI667088B (zh) * | 2017-02-14 | 2019-08-01 | 日商日本製鐵股份有限公司 | 熔鋼流中的熔渣檢測方法 |
-
1997
- 1997-07-11 JP JP18627397A patent/JP3492155B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1130613A (ja) | 1999-02-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Hirota et al. | Electrochemical deoxidation of RE–O (RE= Gd, Tb, Dy, Er) solid solutions | |
| JP3492155B2 (ja) | 金属中の酸素分析方法 | |
| JP3943488B2 (ja) | 鉄鋼試料中の非金属介在物の組成および／または粒径の分析法 | |
| JP2002513163A (ja) | 金属部品の放射能レベルの低下方法 | |
| EP0890839B1 (en) | Method for analytically determining oxygen for each form of oxide | |
| JP3492162B2 (ja) | 鉄鋼中の微量酸素分析方法 | |
| JPH1073586A (ja) | 金属中微量酸素の分析方法および装置 | |
| Kowalska et al. | Voltammetric determination of arsenic in zinc oxide used as a feed additive | |
| JP3553372B2 (ja) | 金属中の微量酸素分析方法 | |
| JP4103661B2 (ja) | 鋼中析出物及び／又は介在物の抽出分析用電解液、及びそれを用いた鋼中析出物及び／又は介在物の電解抽出方法 | |
| JP3370572B2 (ja) | 金属中の酸化物系介在物酸素の種類別分析方法 | |
| JPH11316220A (ja) | 金属中微量元素の高精度分析方法および装置 | |
| JP2856006B2 (ja) | 鉄鋼の微量酸素分析方法 | |
| JPH0954078A (ja) | 鋼中ＣａＯ量の測定方法 | |
| CN104603053B (zh) | 淤泥回收方法以及粉粒体 | |
| JP3197063B2 (ja) | 金属中の吸蔵ガスの分離方法および分析方法 | |
| EP0691659A1 (fr) | Anode consommable, procédé d'électrodissolution appliqué à la décontamination d'effluents liquides faiblement radioactifs, et dispositif de mise en oeuvre de ce procédé | |
| Davis et al. | Phase-Selective Anodic Stripping Analysis of Gallium in Spiked Bovine Tissue | |
| Yoshimura et al. | Application of Packed Biopolar Cell to Electrolytic Treatment of Waste Waters,(In Japanese) | |
| Richter et al. | Preparation of carbide isolates of new high-speed steel for analysis by atomic absorption spectrometry | |
| JPS6336145A (ja) | 溶鋼分析用試料の採取法 | |
| JPH07119754B2 (ja) | 鉄鋼の微量酸素分析方法 | |
| WANIBE et al. | Elimination of Tellurium out of Molten Iron | |
| Aliakbar et al. | Determination of trace quantities of heavy metals in food by anodic voltammetry. Determination of cadmium, lead and copper in beer | |
| Li et al. | A New Application of ZrO 2 Solid Electrolyte |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081114 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091114 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091114 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101114 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111114 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121114 Year of fee payment: 9 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |