JPH04168352A - 蛍光ｘ線分析方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、材料中の含有元素量を定量する場合に用いる
蛍光Ｘ線分析法による材料中含有元素の定量方法に関す
るものである。

（従来の技術） 鉄鋼業において、製銑・製鋼工程の工程管理分析は化学
成分を制御するうえから極めて重要である。工程管理分
析手法としては、湿式分析法、燃焼赤外線吸収法さらに
は蛍光Ｘ線分析法等か知られており、その中で、溶銑お
よび溶鋼の分析方法として、従来から、蛍光Ｘ線分析法
が短時間で、同時に多元素の分析が行えることから、広
く普及しており、溶銑および溶鋼から採取した試料の炭
素、珪素、マンガン、燐、硫黄、銅、チタン等の含有量
（重量％）の定量分析法として、産業界では広く用いら
れている。

この蛍光Ｘ線分析法については、あらかじめ、化学分析
法によって求められた材料中の含有元素量（重量％）と
、蛍光Ｘ線測定により得られる当該元素の蛍光Ｘ線強度
との関係を検量線として求め、この検量線を用い未知試
料中の当該元素の蛍光Ｘ線強度から当該元素の含有量（
重量％）を求めるものである。

（発明か解決しようとする課題） しかしなから、蛍光Ｘ線分析法は、蛍光Ｘ線分析に供す
る材料の組織、すなわち、結晶状態によって蛍光Ｘ線強
度が大きく異なる場合があり、分析値に誤差を生じるこ
とがある。特に、金属材料では金属中の化学組成が全く
等しい場合でも、熱履歴の差によって組織が太き（変化
すると、同一元素含有量であっても、その蛍光Ｘ線強度
が異なる場合がある。このような傾向は、軽元素におい
て大きく影響され、さきに述べた検量線を用いた蛍光Ｘ
線分析法では熱履歴の異なる供試材料は、正確な定量分
析値が得られないため、蛍光Ｘ線分析法をそのまま用い
ることに問題がある。

（課題を解決するための手段） 本発明は、上記問題点に鑑み、組織の差に起因する測定
対象元素の蛍光Ｘ線強度の検量線からのずれを、含有さ
れる他の元素の蛍光Ｘ線強度と化学分析値との比で補正
し、測定対象元素の正確な定量分析値を得る方法を提供
しようとするもので、その要旨は、材料中の元素含育率
を、検量線を用いて定量分析する蛍光Ｘ線分析法におい
て、測定対象元素の蛍光Ｘ１１１強度の検量線からのず
れを、他の含有元素の蛍光Ｘ線強度と、その化学分析値
との比を用いて補正する蛍光Ｘ線分析方法である。

（作用） つぎに、本発明の内容を、銑鉄中に含存される燐（以下
、［Ｐ］という）を定量分析する場合を例にして詳細に
説明する。

溶銑から採取した試料、すなわち、銑鉄中の［Ｐ］を先
に述べた検量線を用いて定量分析すると、溶銑から採取
した試料の冷却速度か必ずしも一定でないため、試料の
金属組織すなわち結晶状態が全く異なり、その結果、［
Ｐ］の蛍光Ｘ線強度と［Ｐ］含有量との関係か検量線と
異なり、誤った分析値を得ることか少なくない。

この問題点に対して、本発明者らは、［Ｃ］の蛍光Ｘ線
強度か金属組織の差によって検量線からずれることに着
目して、［Ｃ］の蛍光Ｘ線強度（以下１　　［ｃ］　と
いう）と化学分析法による［Ｃ］含有量（以下［０１ｗ
ｔ％という）との比か、［Ｐコの蛍光Ｘ線強度（以下１
　［ｐ３という）の検量線からのずれと相関があことを
見出し、その比（１［ｃコ／［０１ｗｔ％）で、Ｉ　　
［ｐコを補正することによって、より正確な分析値を得
ることかできるという知見を得た。なお、［Ｃ］の化学
分析法は燃焼赤外線吸収法で、５分間程度で高精度の［
０１ｗｔ％が得られる。

第１図は［Ｐ］の吸光光度法による化学分析値［Ｐ］ｗ
ｔ％（真値）とＩ　［ｐ］との関係を示す検量線図で、
同図から［Ｐ］ｗｔ％とＩ　［ｐ］との関係は、 ［Ｐコ　ｗｔ％＝０．０１６２６　１　　［ｐ］　　＋
０．００４５２　−■となり、相関係数はγ＝　０．７
８９である。

この検量線から求まる［Ｐ］ｗｔ％と化学分析値の［Ｐ
］ｗｔ％（真値）との差、すなわち、誤差ｄ［Ｐ］ｗｔ
％はバラツキか大きく標準偏差はσ＝０゜００５４であ
る。この標準偏差は工程管理上使用に十分なものではな
い。

つぎに、本発明者らは［Ｃ］の蛍光Ｘ線強度と化学分析
法による［Ｃ］含育量との比（Ｉ　　［ｃ］／［０１ｗ
ｔ％）と、前記の誤差ｄ［Ｐ］ｗｔ％との関係について
検討を行った。

第２図にｄ　［Ｐコｗｔ％とＴ　［ｃ］　／　［０３ｗ
ｔ％との関係を示す。同図からｄ［Ｐ］ｗｔ％とＩ［ｃ
］／［０１ｗｔ％との関係は、 ｄ［Ｐ］ｗｔ％＝０．０５３１　（Ｉ　　［ｃコ　／［
０１ｗｔ％）−０，０６４３１−・−−−・　■ となり、相関係数はγ＝　０．８３２である。

したかって、誤差ｄ［Ｐ］ｗｔ％の補正式は■となり、
［Ｐ］の蛍光Ｘ線強度（Ｉ［ｐ］）の検量線からのずれ
を（Ｉ　［ｃ］　／　［０３ｗｔ％）で補正することが
できる。

上記、■式と■式から補正後の［Ｐ］含有量［Ｐ″］　
ｗｔ％とＩ　　［ｐ］との関係は、［Ｐ’］ｗｔ％＝０
．０１６２６　１　　［ｐコ　十０．００４５２−　［
０，０５３１（Ｉ　　［Ｃ］　／　［Ｃ］　ｗｔ％）−
０，０６４３１コ ＝０．０１６２６　１　　［ｐコ　＋０．０６８８３−
０．０５３１　　（Ｉ　　［ｃコ　／［０１ｗｔ％）−
一−−〜■ となる。

第３図に０式から求めた補正後の［Ｐ’］ｗｔ％と化学
分析値による［Ｐ］ｗｔ％（真値）との関係を示す。第
３図から明らかなように、［Ｐ’］ｗｔ％と［Ｐ］ｗｔ
％（真値）との相関はよく、［Ｐ’］ｗｔ％と化学分析
値の［Ｐ］ｗｔ％（真値）との差、すなわち、補正後の
誤差ｄ　［Ｐ’　］　ｗｔ％はバラツキか小さく、標準
偏差はσ＝　ｏ、　ｏｏｓｏである。

以上、説明したように、検量線から求めた［Ｐ］　ｗｔ
％を、［Ｃ，］の蛍光Ｘ線強度と化学分析法による［Ｃ
コ含有量との比（Ｉ　［ｃ］　／　［Ｃ］　ｗｔ％）で
補正することによって、蛍光Ｘ線分析において、精度の
高い分析値を得ることができる。

ここの説明では、銑鉄中の燐を例に詳細説明を行ったが
、金属材料に限らず、他の材料にも同様な関係か見出さ
れる場合にも、適用できることはいうまでもない。さら
には、−元素による補正だけでなく、複数元素による補
正も可能である。

（実施例） 以下に、実施例について説明する。

第１表に銑鉄中の燐の含有量について、本発明に基づい
て行った定量分析の結果を示す。

（以下余白） 第１表のＩ　　［ｐ］は［Ｐ］の蛍光Ｘ線強度を、［Ｐ
］ｗｔ％（真値）は化学分析（吸光光度法）による［Ｐ
］ｗｔ％を、Ｉ　　［ｃ］は［Ｃ］の蛍光Ｘ線強度を、
［Ｃ１ｗｔ％は化学分析による［Ｃ１ｗｔ％を示す。

同表のＩ　［ｐ］から検量線（第１図）に基づいて求め
た分析値［Ｐ］ｗｔ％を分析値（補正無し）［２３ｗｔ
％（Ａ）として表に記した。この値か従来技術による分
析値である。

つぎに、［２３ｗｔ％（Ａ）と［２３ｗｔ％（真値）と
の差、すなわち、誤差をｄ［Ｐ］ｗｔ％（Ａ−真値）と
して表に記した。この値は分析精度を示す指標で、小さ
い方か好ましいか標準偏差はσ＝０、００５４てあった
。

［Ｐ］ｗｔ％（Ａ）を補正するためにＩ　［ｃ］と［Ｃ
１ｗｔ％から比をもとめ、これを補正項１［ｃ］　／　
［Ｃ］　として表に記した。この値を０式に代入して、
求めた補正値をｃａｌ、　ｄとして表に記した。［Ｐ］
ｗｔ％（Ａ）を補正値ｃａ１．　ｄて補正した値を分析
値（補正後）［Ｐ’］ｗｔ％（Ｂ）として表に記した。

つぎに、［Ｐ’］ｗｔ％（Ｂ）と［Ｐ］ｗｔ％（真値）
との差、すなわち、誤差をｄ［Ｐ’］ｗｔ％（Ｂ−真値
）として表に記した。この値は、前記の補正無しの誤差
と同しく分析精度を示す指標で、標準偏差はσ＝　０．
００３０てあった。この値は補正無しの場合の標準偏差
より小さく、分析精度は非常に向上した。なお、補正後
の分析値［Ｐ’　］　ｗｔ％（Ｂ）と化学分析値［Ｐ］
ｗｔ％（真値）との関係は第３図に示すとおりて、よい
相関がある。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明は測定対象元素の蛍光Ｘ線
強度の検量線からのずれを、他の含有元素の蛍光Ｘ線強
度と、その化学分析値との比を用いて補正することによ
って、分析精度を向上させる方法で、この方法を用いる
ことによって、短時間で精度の高い分析値を得る二とか
でき、さらに、工程管理および品質保証のレベルの向上
に寄与することかでき、その効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は［Ｐ］の化学分析値［Ｐ］ｗｔ％と蛍光Ｘ線強
度！　　［ｐ］との関係を示す検量線図を、第２図は誤
差ｄ［Ｐ］ｗｔ％とＩ　［ｃ］　／　［Ｃ］　ｗｔ％と
の関係を、第３図は［Ｐ’］ｗｔ％と化学分析値による
［Ｐ］ｗｔ％（真値）との関係を示す図である。 特許出願人　株式会社　神戸製鋼折 代　理　人　弁理士　　金欠　章− 化学分析値［Ｐ］ｗｔ＝／。 ［Ｐ’Ｊ蛍光Ｘ線分析値（補正後）Ｗｔ−／。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 材料中の元素含有率を、検量線を用いて定量分析する蛍
   光Ｘ線分析法において、測定対象元素の蛍光Ｘ線強度の
   検量線からのずれを、他の含有元素の蛍光Ｘ線強度と、
   その化学分析値との比を用いて補正することを特徴とす
   る蛍光Ｘ線分析方法。