JPH045551A - 鋼の発光分光分析方法 - Google Patents
鋼の発光分光分析方法Info
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- JPH045551A JPH045551A JP10519490A JP10519490A JPH045551A JP H045551 A JPH045551 A JP H045551A JP 10519490 A JP10519490 A JP 10519490A JP 10519490 A JP10519490 A JP 10519490A JP H045551 A JPH045551 A JP H045551A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- abnormal value
- determined
- aluminum
- sample
- analysis
- Prior art date
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- Pending
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
- G01N21/66—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light electrically excited, e.g. electroluminescence
- G01N21/67—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light electrically excited, e.g. electroluminescence using electric arcs or discharges
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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。
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］
この発明は、鉄鋼材料の成分を分析する発光分光分析方
法に係り、特に、鋼中の介在物を定量分析するための鋼
の発光分光分析方法に関する。
法に係り、特に、鋼中の介在物を定量分析するための鋼
の発光分光分析方法に関する。
［従来の技術］
鋼へのアルミニウムの添加は、脱酸剤としての機能の他
に、鋼質を決定する上で重要な要素となる。鋼中アルミ
ニウムの形態は、鋼に固溶している酸可溶性アルミニウ
ム（以下、Ｓｏｌ、ＡＮという）と、アルミナ系化合物
である酸不溶性アルミニウム（以下、Ｉｎ５ｏ１．Ａｊ
Ｊという）との二つの形態がある。
に、鋼質を決定する上で重要な要素となる。鋼中アルミ
ニウムの形態は、鋼に固溶している酸可溶性アルミニウ
ム（以下、Ｓｏｌ、ＡＮという）と、アルミナ系化合物
である酸不溶性アルミニウム（以下、Ｉｎ５ｏ１．Ａｊ
Ｊという）との二つの形態がある。
製鋼工程においては各鋼種ごとにＳｏｌ、Ａ１）量が定
められており、実操業では分析結果に基づきＳｏｌ、Ａ
ｌ１量が規格範囲内に収まるようにアルミニウム添加量
を調整している。添加アルミニウムの大部分は固溶して
Ｓｏｌ、ＡＩになるが、一部はＩｎ５ｏ１．Ａｌ１にな
る。Ｉｎ５ｏ１．ＡＮが鋼中に多量に存在すると、これ
によりアルミナ介在物が生成され、製品に表面疵などの
欠陥が生じやすくなる。従って、製鋼工程の各段階にお
いて鋼中のアルミナ介在物量を正確に把握する必要があ
る。
められており、実操業では分析結果に基づきＳｏｌ、Ａ
ｌ１量が規格範囲内に収まるようにアルミニウム添加量
を調整している。添加アルミニウムの大部分は固溶して
Ｓｏｌ、ＡＩになるが、一部はＩｎ５ｏ１．Ａｌ１にな
る。Ｉｎ５ｏ１．ＡＮが鋼中に多量に存在すると、これ
によりアルミナ介在物が生成され、製品に表面疵などの
欠陥が生じやすくなる。従って、製鋼工程の各段階にお
いて鋼中のアルミナ介在物量を正確に把握する必要があ
る。
一般に、鋼中の介在物を定量する方法には、サンド分析
法および顕微鏡法がある。サンド分析法では、試料を酸
に溶解して残渣中のアルミナを定量する。
法および顕微鏡法がある。サンド分析法では、試料を酸
に溶解して残渣中のアルミナを定量する。
［発明が解決しようとする課題］
しかしながら、サンド分析法は複雑な操作が不可欠であ
り、さらに分析所要時間が２乃至５日にも及び、実用的
でない。
り、さらに分析所要時間が２乃至５日にも及び、実用的
でない。
顕微鏡法は、ＪＩＳ規格ＧＯ５５５に規定されている。
この方法では、試料を鏡面仕上げしなければならず、試
料作製及び測定に１乃至２日も要するので、分析結果を
迅速に得ることができない。
料作製及び測定に１乃至２日も要するので、分析結果を
迅速に得ることができない。
近年ではコンピュータ画像解析法が開発され、分析の迅
速化が進んでいるが、研磨疵およびゴミの付着により誤
差を生じやすい。また、コンピュータ画像解析法では介
在物の種類を判別することが困難であるなどの欠点があ
る。
速化が進んでいるが、研磨疵およびゴミの付着により誤
差を生じやすい。また、コンピュータ画像解析法では介
在物の種類を判別することが困難であるなどの欠点があ
る。
特開昭６４−７０１３４号公報には、エレクトロンビー
ム（Ｅ Ｂ）により試料の一部を溶融して介在物を試料
表面に浮上させ、これを顕微鏡観察により定量する方法
が記載されている。しかしながら、この方法においても
分析所要時間が２乃至３時間にも及び、迅速な測定結果
を得ることができない。
ム（Ｅ Ｂ）により試料の一部を溶融して介在物を試料
表面に浮上させ、これを顕微鏡観察により定量する方法
が記載されている。しかしながら、この方法においても
分析所要時間が２乃至３時間にも及び、迅速な測定結果
を得ることができない。
１９８７−３９８９ （２３３）の文献には、発光分光
分析により粒径１０μｍ以上のアルミナ介在物の個数を
推定する方法が記載されている。しかしながら、この方
法によれば粒径１０μｍ以上のアルミナ介在物に限られ
、他の粒径のものを判定できない。
分析により粒径１０μｍ以上のアルミナ介在物の個数を
推定する方法が記載されている。しかしながら、この方
法によれば粒径１０μｍ以上のアルミナ介在物に限られ
、他の粒径のものを判定できない。
この発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであって
、鋼中の介在物量を迅速かつ高精度に分析することかで
きる鋼の発光分光分析方法を提供することを目的とする
。
、鋼中の介在物量を迅速かつ高精度に分析することかで
きる鋼の発光分光分析方法を提供することを目的とする
。
［課題を解決するための手段］
この発明に係る鋼の発光分光分析方法は、エレクトロン
ビームを照射して試料の一部を溶融し、試料中に含まれ
る介在物を試料表面に浮上させ、凝固後これを発光分析
し、パルス放電ごとに鉄元素および分析対象元素の分光
スペクトル線の発光強度をそれぞれ検出し、検出した発
光強度について統計的手法を用いて鉄元素の発光強度お
よび分析対象元素の発光強度の相関関係を求め、この相
関関係から試料中の分析対象元素の異常値パルスの状態
量を把握し、この異常値パルスの状態量を用いて分析対
象元素を含む介在物の含有率を求めることを特徴とする
。
ビームを照射して試料の一部を溶融し、試料中に含まれ
る介在物を試料表面に浮上させ、凝固後これを発光分析
し、パルス放電ごとに鉄元素および分析対象元素の分光
スペクトル線の発光強度をそれぞれ検出し、検出した発
光強度について統計的手法を用いて鉄元素の発光強度お
よび分析対象元素の発光強度の相関関係を求め、この相
関関係から試料中の分析対象元素の異常値パルスの状態
量を把握し、この異常値パルスの状態量を用いて分析対
象元素を含む介在物の含有率を求めることを特徴とする
。
この場合に、異常値パルスの状態量としてアルミニウム
元素の異常値パルスの数を求め、異常値パルスの数に基
づき酸化アルミニウム介在物の含有率を求めることが好
ましい。
元素の異常値パルスの数を求め、異常値パルスの数に基
づき酸化アルミニウム介在物の含有率を求めることが好
ましい。
また、異常値パルスの状態量としてアルミニウム元素の
異常値パルスの異常度の総和を求め、異常値パルスの異
常度の総和に基づき酸化アルミニウム介在物の含有率を
求めることが好ましい。
異常値パルスの異常度の総和を求め、異常値パルスの異
常度の総和に基づき酸化アルミニウム介在物の含有率を
求めることが好ましい。
［作用コ
試料中には可溶性アルミニウムと不溶性アルミニウム（
アルミナ介在物）とが共存するか、両者は発光強度に現
れる挙動が異なる。一般に、不溶性アルミニウムの励起
効率が可溶性アルミニウムのそれよりも高くなるために
、ＰＤＡ法によれば不溶性アルミニウムの存在により正
誤差を生じる。
アルミナ介在物）とが共存するか、両者は発光強度に現
れる挙動が異なる。一般に、不溶性アルミニウムの励起
効率が可溶性アルミニウムのそれよりも高くなるために
、ＰＤＡ法によれば不溶性アルミニウムの存在により正
誤差を生じる。
この発明に係る綱の発光分光分析方法においては、エレ
クトロンビームを照射して試料の一部を溶融させ、試料
内部の介在物を表面に浮上させるので、一定体積内に存
在する介在物に対して発光分析することが可能になる。
クトロンビームを照射して試料の一部を溶融させ、試料
内部の介在物を表面に浮上させるので、一定体積内に存
在する介在物に対して発光分析することが可能になる。
エレクトロンビーム照射領域が凝固した後にパルス放電
すると、介在物が他の表面領域より多く存在するので、
多数の異常値パルスが検出される。これらの異常値パル
スにおいては、鉄元素の発光強度に対して分析対象元素
の発光強度が異常に高くなる。
すると、介在物が他の表面領域より多く存在するので、
多数の異常値パルスが検出される。これらの異常値パル
スにおいては、鉄元素の発光強度に対して分析対象元素
の発光強度が異常に高くなる。
このようにして検出されたパルス群を回帰法により処理
し、パルス群の下方接線を相関式として求める。さらに
、この下方接線相関式を統計的解析手法により変形し、
上方接線を求める。この上方接線は、異常値パルスを他
の正常値パルスから区分するためのしきい値を与えるも
のであり、上方接線を越えるパルスを異常値パルスと判
定する。
し、パルス群の下方接線を相関式として求める。さらに
、この下方接線相関式を統計的解析手法により変形し、
上方接線を求める。この上方接線は、異常値パルスを他
の正常値パルスから区分するためのしきい値を与えるも
のであり、上方接線を越えるパルスを異常値パルスと判
定する。
次いで、異常値パルスの状態量を把握する。この異常値
パルスの状態量は、異常値パルスの数であってもよいし
、異常値パルスの異常度の総和であってもよい。異常値
パルスの数は、下方接線の傾きを０倍した式（更に、切
片をｍ倍した式であってもよい）を上方接線とし、この
上方接線をしきい値として用いてこれを越えるパルスを
カウントして求める。また、異常値パルスの異常度は、
上方接線からのアルミニウム強度値の外れ方の異常さ（
異常度ｂ ／ ａ ）を求め、異常値プロット数または
異常度ｂ ／ ａの二次関数として不溶性アルミニウム
補正量を求める。この二次関数は、不溶性アルミニウム
量が既知の標準試料を用いて予め求めておく。これら異
常度（指数）の総和からアルミナ介在物の含有率を求め
る。
パルスの状態量は、異常値パルスの数であってもよいし
、異常値パルスの異常度の総和であってもよい。異常値
パルスの数は、下方接線の傾きを０倍した式（更に、切
片をｍ倍した式であってもよい）を上方接線とし、この
上方接線をしきい値として用いてこれを越えるパルスを
カウントして求める。また、異常値パルスの異常度は、
上方接線からのアルミニウム強度値の外れ方の異常さ（
異常度ｂ ／ ａ ）を求め、異常値プロット数または
異常度ｂ ／ ａの二次関数として不溶性アルミニウム
補正量を求める。この二次関数は、不溶性アルミニウム
量が既知の標準試料を用いて予め求めておく。これら異
常度（指数）の総和からアルミナ介在物の含有率を求め
る。
［実施例コ
以下、添付の図面を参照して本発明の種々の実施例につ
いて具体的に説明する。
いて具体的に説明する。
この実施例においては、連続鋳造溶鋼（素ｔＭ）および
精錬中の鍋内試料を発光分光分析する。連続鋳造用タン
デイツシュ内および精錬中の鍋内よりサンプリングし、
凝固後これを切断・研磨して試料を作製する。
精錬中の鍋内試料を発光分光分析する。連続鋳造用タン
デイツシュ内および精錬中の鍋内よりサンプリングし、
凝固後これを切断・研磨して試料を作製する。
第１図に示すように、試料３の研磨面にエレクトロンビ
ームを所定時間だけ照射し、試料３の所定体積を部分溶
融し、溶融凝固部４を形成する。
ームを所定時間だけ照射し、試料３の所定体積を部分溶
融し、溶融凝固部４を形成する。
第２図に示すように、溶融凝固部４においては、試料３
の内部に含まれるアルミナ介在物５が浮上し、表面に介
在物５が露出する。
の内部に含まれるアルミナ介在物５が浮上し、表面に介
在物５が露出する。
次いで、溶融凝固部４と電極との間に５秒間だけパルス
放電し、分光スペクトル線を光電子倍増管で受け、鉄元
素およびアルミニウム元素の発光強度をそれぞれ検出す
る。この場合に、パルスアーり放電の周波数は４００ヘ
ルツである。
放電し、分光スペクトル線を光電子倍増管で受け、鉄元
素およびアルミニウム元素の発光強度をそれぞれ検出す
る。この場合に、パルスアーり放電の周波数は４００ヘ
ルツである。
発光分光分析器の光電子倍増管はデータ処理装置の入力
側に接続されている。試料に放電し、得られた鉄元素お
よびアルミニウム元素の発光強度の関係を第３図に示す
。第３図では、便宜的にプロット数を簡略化しているが
、１回の分析において実際には発光プロット群は２００
０個のプロット群からなるものである。画面の横軸は鉄
元素の発光強度（画面左から右へ向って強度が大になる
）を示し、縦軸はアルミニウム元素の発光強度（画面下
から上へ向って強度が大になる）を示す。
側に接続されている。試料に放電し、得られた鉄元素お
よびアルミニウム元素の発光強度の関係を第３図に示す
。第３図では、便宜的にプロット数を簡略化しているが
、１回の分析において実際には発光プロット群は２００
０個のプロット群からなるものである。画面の横軸は鉄
元素の発光強度（画面左から右へ向って強度が大になる
）を示し、縦軸はアルミニウム元素の発光強度（画面下
から上へ向って強度が大になる）を示す。
データ処理装置のＣＰＵは、統計的解析を実行するため
の各種プログラムを有している。発光プロットの全ての
データがデータ処理装置のメモリ部に一時的にストアさ
れ、各種の統計的解析手法によってデータ解析される。
の各種プログラムを有している。発光プロットの全ての
データがデータ処理装置のメモリ部に一時的にストアさ
れ、各種の統計的解析手法によってデータ解析される。
次に、プロ゛ット群の回帰線を求める手順について説明
する。
する。
二点回帰法
［Ｉ］鉄元素の発光強度（以下、「鉄強度」という）の
総和を求め、これをパルス数（２０００個）で割って鉄
強度の平均値ＡＶを求める。
総和を求め、これをパルス数（２０００個）で割って鉄
強度の平均値ＡＶを求める。
［ＩＩ］鉄強度が平均値ＡＶ以上の領域に存在し、かつ
、アルミニウム元素の発光強度（以下、「アルミニウム
強度」という）が小さいほうから５番目までのプロット
を抽出し、これら５個の鉄強度の平均値ＦＨおよびアル
ミニウム強度の平均値ＡＨをそれぞれ求める。
、アルミニウム元素の発光強度（以下、「アルミニウム
強度」という）が小さいほうから５番目までのプロット
を抽出し、これら５個の鉄強度の平均値ＦＨおよびアル
ミニウム強度の平均値ＡＨをそれぞれ求める。
［Ｉ［Ｉ］鉄強度が平均値ＡＶ未満の領域に存在し、か
つ、アルミニウム元素の発光強度（以下、「アルミニウ
ム強度」という）か小さいほうから５番目までのプロッ
トを抽出し、これら５個の鉄強度の平均値ＦＬおよびア
ルミニウム強度の平均値ＡＬをそれぞれ求める。
つ、アルミニウム元素の発光強度（以下、「アルミニウ
ム強度」という）か小さいほうから５番目までのプロッ
トを抽出し、これら５個の鉄強度の平均値ＦＬおよびア
ルミニウム強度の平均値ＡＬをそれぞれ求める。
［ＩＶ］上方領域を代表する平均値（ＦＨ，ＡＨ）の交
点Ｐと、下方領域を代表する平均値（Ｆ Ｌ。
点Ｐと、下方領域を代表する平均値（Ｆ Ｌ。
ＡＬ）の交点Ｑと、の二点を通る直線の式を求める。こ
の直線式は、鉄強度およびアルミニウム強度の下方接線
を表わす相関式として下記（１）式のように表現できる
。
の直線式は、鉄強度およびアルミニウム強度の下方接線
を表わす相関式として下記（１）式のように表現できる
。
（Ａｎ））−（Ｆｅ）ＸＡ、＋Ｂｌ −＝（１
）ただし、（１）はアルミニウム強度、（Ｆｅ）は鉄強
度、Ａ、はＸＹＹ標上における直線の傾き、Ｂ、はＸＹ
Ｙ標上における直線の切片をそれぞれ示す。
）ただし、（１）はアルミニウム強度、（Ｆｅ）は鉄強
度、Ａ、はＸＹＹ標上における直線の傾き、Ｂ、はＸＹ
Ｙ標上における直線の切片をそれぞれ示す。
鉄カラム最小二乗回帰法
［Ｉ］］元素の発光強度（以下、「鉄強度」という）の
総和を求め、これをパルス数（２０００個）で割って鉄
強度の平均値ＡＶを求める。
総和を求め、これをパルス数（２０００個）で割って鉄
強度の平均値ＡＶを求める。
［■］平均値Ａｖを１０で割って、カラム幅を求める。
鉄強度が平均値ＡＶを下まわる領域に存在するプロット
群を１０個のカラムＬ１〜Ｌ１゜に等分割する。
群を１０個のカラムＬ１〜Ｌ１゜に等分割する。
［ｍ］］１カラムＬ１に存在するプロットのうちアルミ
ニウム強度の小さいほうからｎ番目までのプロットの鉄
強度平均値ＦＶＩおよびアルミニウム強度平均値ＡＶＩ
を求める。
ニウム強度の小さいほうからｎ番目までのプロットの鉄
強度平均値ＦＶＩおよびアルミニウム強度平均値ＡＶＩ
を求める。
ｒｌＶ］Ｍ２カラムＬ２乃至第１０カラムＬＩＯについ
ても同様の手順によりそれぞれ鉄強度平均値ＦＶ２〜Ｆ
ＶＩＯおよびアルミニウム強度平均値ＡＶ２〜ＡＶＩＯ
を求める。
ても同様の手順によりそれぞれ鉄強度平均値ＦＶ２〜Ｆ
ＶＩＯおよびアルミニウム強度平均値ＡＶ２〜ＡＶＩＯ
を求める。
［Ｖ］各シカラム代表する平均値（ＦＶＩ。
ＡＶＩ） 〜（ＦＶＩＯ，ＡＶＩＯ）に相当する１０個
の交点を最小二乗法により一次回帰し、直線の式を求め
る。この直線式は、鉄強度およびアルミニウム強度の下
方接線を表わす相関式として下記（２）式のように表現
できる。
の交点を最小二乗法により一次回帰し、直線の式を求め
る。この直線式は、鉄強度およびアルミニウム強度の下
方接線を表わす相関式として下記（２）式のように表現
できる。
（ＡＮ）−（Ｆｅ）ｘＡ２＋８２ ・ （２）ただし
、Ａ２はＸＹＹ標上における直線の傾き、Ｂ２はＸＹＹ
標上における直線の切片をそれぞれ示す。
、Ａ２はＸＹＹ標上における直線の傾き、Ｂ２はＸＹＹ
標上における直線の切片をそれぞれ示す。
回帰収斂相関係数判定法
［Ｉ］］関図より鉄強度とアルミニウム強度を最小二乗
法により一次回帰し、下記（３）式を求める。
法により一次回帰し、下記（３）式を求める。
（Ａｆり−（Ｆｅ）ＸＡ３ ＋８３ −（３）ただし
、Ａ、はＸＹＹ標上における直線の傾き、Ｂ３はＸＹＹ
標上における直線の切片をそれぞれ示す。この場合に、
プロット群の分散の程度を表わす相関係数は小さい。
、Ａ、はＸＹＹ標上における直線の傾き、Ｂ３はＸＹＹ
標上における直線の切片をそれぞれ示す。この場合に、
プロット群の分散の程度を表わす相関係数は小さい。
［Ｉ［］上記（３）式に対応する直線より上方領域に存
在するプロット群を棄却し、直線を下まわる領域に存在
するプロット群につき鉄強度およびアルミニウム強度を
最小二乗法により一次回帰し、下記（４）式を求める。
在するプロット群を棄却し、直線を下まわる領域に存在
するプロット群につき鉄強度およびアルミニウム強度を
最小二乗法により一次回帰し、下記（４）式を求める。
これにより、相関係数が増大する。
（Ａｌｌ）−（Ｆｅ）ｘＡ４＋Ｂ４ −（４）ただし、
（Ａｉｌ）はアルミニウム強度、（Ｆｅ）は鉄強度、Ａ
４はＸＹ座座上上おける直線の傾き、Ｂ４はＸＹＹ標上
における直線の切片をそれぞれ示す。
（Ａｉｌ）はアルミニウム強度、（Ｆｅ）は鉄強度、Ａ
４はＸＹ座座上上おける直線の傾き、Ｂ４はＸＹＹ標上
における直線の切片をそれぞれ示す。
［ｍｌ上記のように一次回帰と上方棄却の操作を繰り返
すことにより相関係数を増大させ、相関係数が所定値を
越えたところで繰り返し演算を止め、そ゛のときの回帰
式を求める。最終の回帰式を下記（５）式に示す。
すことにより相関係数を増大させ、相関係数が所定値を
越えたところで繰り返し演算を止め、そ゛のときの回帰
式を求める。最終の回帰式を下記（５）式に示す。
ＣＡＤ ）＝ （Ｆｅ）ＸＡｎ十Ｂｎ −（５）回
帰収斂相関係数判定異常パルス（プロット）棄却法 ［１］相関図より鉄強度とアルミニウム強度を最小二乗
法により一次回帰し、下記（６）式を求める。
帰収斂相関係数判定異常パルス（プロット）棄却法 ［１］相関図より鉄強度とアルミニウム強度を最小二乗
法により一次回帰し、下記（６）式を求める。
（Ａ、Ｑ）−（Ｆｅ）ｘＡ６ ＋８６ −１６）た
だし、Ａ６はＸＹＹ標上における直線の傾き、Ｂ６はＸ
ＹＹ標上における直線の切片をそれぞれ示す。この場合
に、プロット群の分散の程度を表わす相関係数は小さい
。
だし、Ａ６はＸＹＹ標上における直線の傾き、Ｂ６はＸ
ＹＹ標上における直線の切片をそれぞれ示す。この場合
に、プロット群の分散の程度を表わす相関係数は小さい
。
［Ｉ［］上記（６）式に対応する直線より上方領域に存
在するプロット群を棄却し、直線を下まわる領域に存在
するプロット群につき鉄強度およびアルミニウム強度を
最小二乗法により一次回帰し、下記（７）式を求める。
在するプロット群を棄却し、直線を下まわる領域に存在
するプロット群につき鉄強度およびアルミニウム強度を
最小二乗法により一次回帰し、下記（７）式を求める。
これにより、相関係数が増大する。
（Ａｊｌ’ ）−（Ｆ ｅ）ＸＡ７ ＋Ｂ７ ・・
・（７）ただし、Ａ７はＸＹＹ標上における直線の傾き
、Ｂ７はＸＹＹ標上における直線の切片をそれぞれ示す
。
・（７）ただし、Ａ７はＸＹＹ標上における直線の傾き
、Ｂ７はＸＹＹ標上における直線の切片をそれぞれ示す
。
［ｍｌ上記のように一次回帰と上方棄却の操作を繰り返
すことにより相関係数を増大させ、相関係数が所定値を
越えた゛ところで繰り返し演算を止め、そのときの回帰
線を求める。この暫定回帰線から各プロット（残留する
プロット）までの距離ｄをそれぞれ求め、その標準偏差
σ６を下記（８）式により求める。ただし、Ｎは残留プ
ロットの数とする。
すことにより相関係数を増大させ、相関係数が所定値を
越えた゛ところで繰り返し演算を止め、そのときの回帰
線を求める。この暫定回帰線から各プロット（残留する
プロット）までの距離ｄをそれぞれ求め、その標準偏差
σ６を下記（８）式により求める。ただし、Ｎは残留プ
ロットの数とする。
σ、−Σｄ２／ （Ｎ−１） ・・・（８）［
ＩＶ］標準偏差σ６の２倍を越えるプロットを異常値と
して棄却するか、または、暫定回帰線からの距離ｄが遠
いほうから１０％のプロットを棄却する。異常値を棄却
した後に、再び最小二乗法を用いて一次回帰し、回帰線
を求める。この最終回帰線は下記（９）式で表わされる
。
ＩＶ］標準偏差σ６の２倍を越えるプロットを異常値と
して棄却するか、または、暫定回帰線からの距離ｄが遠
いほうから１０％のプロットを棄却する。異常値を棄却
した後に、再び最小二乗法を用いて一次回帰し、回帰線
を求める。この最終回帰線は下記（９）式で表わされる
。
（ＡＸ’ ）” （Ｆｅ）ＸＡｌ 十Ｂｅ −（９
）ただし、Ａ、はＸＹＹ標上における最終回帰線の傾き
、Ｂ、はＸＹＹ標上における最終回帰線の切片をそれぞ
れ示す。
）ただし、Ａ、はＸＹＹ標上における最終回帰線の傾き
、Ｂ、はＸＹＹ標上における最終回帰線の切片をそれぞ
れ示す。
回帰収斂パルス（プロット）敷料定法
［１］相関図より鉄強度とアルミニウム強度を最小二乗
法により一次回帰し、下記（１０）式を求める。
法により一次回帰し、下記（１０）式を求める。
（ＡｆＩ）−（Ｆ ｅ）ＸＡＩＯ＋Ｂ、。−（１０）た
だし、ＡｌｏはＸＹ座座上上おける直線の傾き、Ｂ、Ｏ
はＸＹＹ標上における直線の切片をそれぞれ示す。
だし、ＡｌｏはＸＹ座座上上おける直線の傾き、Ｂ、Ｏ
はＸＹＹ標上における直線の切片をそれぞれ示す。
［■］］上記１０）式に対応する直線より上方領域に存
在するプロット群を棄却し、直線を下まわる領域に存在
するプロット群につき鉄強度およびアルミニウム強度を
最小二乗法により一次回帰し、下記（１１）式を求める
。
在するプロット群を棄却し、直線を下まわる領域に存在
するプロット群につき鉄強度およびアルミニウム強度を
最小二乗法により一次回帰し、下記（１１）式を求める
。
（Ａｉｌ ）−（Ｆ ｅ）ＸＡ１＋Ｂ１４ − （１１
）ただし、Ａ１１はＸＹ座座上上おける直線の傾き、Ｂ
ｌｌはＸＹＹ標上における直線の切片をそれぞれ示す。
）ただし、Ａ１１はＸＹ座座上上おける直線の傾き、Ｂ
ｌｌはＸＹＹ標上における直線の切片をそれぞれ示す。
［■］上記のように一次回帰と上方棄却の操作を繰り返
すことにより残留プロット数を減少させ、プロット数が
所定数（例えば１００個）より少なくなったところで繰
り返し演算を止め、そのときの回帰線を求める。この最
終回帰線は下記（１２）式で表わされる。
すことにより残留プロット数を減少させ、プロット数が
所定数（例えば１００個）より少なくなったところで繰
り返し演算を止め、そのときの回帰線を求める。この最
終回帰線は下記（１２）式で表わされる。
（／ｌ ）−（Ｆ ｅ）ｘＡ、□＋Ｂ、、□−（１２）
ただし、Ａ１２はＸＹＹ標上における最終回帰線の傾き
、Ｂ１２はＸＹＹ標上における最終回帰線の切片をそれ
ぞれ示す。
ただし、Ａ１２はＸＹＹ標上における最終回帰線の傾き
、Ｂ１２はＸＹＹ標上における最終回帰線の切片をそれ
ぞれ示す。
回帰収斂パルス（プロット）敷料定異常パルス棄却法
［１１相関図より鉄強度とアルミニウム強度を最小二乗
法により一次回帰し、下記（１３）式を求める。
法により一次回帰し、下記（１３）式を求める。
（Ａｆｆ ）−（Ｆ ｅ）ＸＡ１３＋ ＢＩ３ −
（１３）ただし、ＡＢＢはＸＹ座座上上おける直線の傾
き、Ｂ１３はＸＹＹ標上における直線の切片をそれぞれ
示す。
（１３）ただし、ＡＢＢはＸＹ座座上上おける直線の傾
き、Ｂ１３はＸＹＹ標上における直線の切片をそれぞれ
示す。
［Ｉ［］上記（１３）式に対応する直線より上方領域に
存在するプロット群を棄却し、直線を下まわる領域に存
在するプロット群につき鉄強度およびアルミニウム強度
を最小二乗法により一次回帰し、下記（１４）式を求め
る。
存在するプロット群を棄却し、直線を下まわる領域に存
在するプロット群につき鉄強度およびアルミニウム強度
を最小二乗法により一次回帰し、下記（１４）式を求め
る。
（Ａｊ！ ）−（Ｆ ｅ）ＸＡ１４＋Ｂ１４ − （１
４）ｒただし、Ａ、４はＸＹＹ標上における直線の傾き
、Ｂ１４はＸＹＹ標上における直線の切片をそれぞれ示
す。
４）ｒただし、Ａ、４はＸＹＹ標上における直線の傾き
、Ｂ１４はＸＹＹ標上における直線の切片をそれぞれ示
す。
［ｍ］］上記ように一次回帰と上方棄却の操作を繰り返
すことにより残留プロット数を減少させ、プロット数が
所定数（例えば１００個）より少なくなったところで繰
り返し演算を止め、そのときの暫定回帰線を求める。暫
定回帰線から各残留プロットまでの距離ｄをそれぞれ求
め、上記（８）式を用いて標準偏差σ、を求める。
すことにより残留プロット数を減少させ、プロット数が
所定数（例えば１００個）より少なくなったところで繰
り返し演算を止め、そのときの暫定回帰線を求める。暫
定回帰線から各残留プロットまでの距離ｄをそれぞれ求
め、上記（８）式を用いて標準偏差σ、を求める。
［ＩＶ］標準偏差σ、の２倍を越えるプロットを異常値
として棄却する。異常値棄却後に、残留するプロット群
につき最小二乗法を用いて一次回帰し、最終の回帰線を
求める。この最終回帰線は下記（１５）式で表わされる
。
として棄却する。異常値棄却後に、残留するプロット群
につき最小二乗法を用いて一次回帰し、最終の回帰線を
求める。この最終回帰線は下記（１５）式で表わされる
。
（Ａｊ））＝ （Ｆ ｅ）ｘＡ、、＋Ｂ、、−（１５）
ただし、Ａ１５はＸＹＹ標上における最終回帰線の傾き
、ＢＩ５はＸＹ座座上上おける最終回帰線の切片をそれ
ぞれ示す。
ただし、Ａ１５はＸＹＹ標上における最終回帰線の傾き
、ＢＩ５はＸＹ座座上上おける最終回帰線の切片をそれ
ぞれ示す。
上述の六通りの方法のうちのいずれかによりプロット群
の回帰線（下方接線）を求め、これらの回帰線に基づき
全アルミニウム検量線を作成し、検量線から試料中の全
アルミニウム含有率を求める。
の回帰線（下方接線）を求め、これらの回帰線に基づき
全アルミニウム検量線を作成し、検量線から試料中の全
アルミニウム含有率を求める。
次に、上記回帰線（以下、一般式（ＡＮ）−（Ｆ ｅ）
ｘＡ＋Ｂを用いて表現する）を用いて、下記のいずれか
の方法によりアルミナ介在物を定量する場合について説
明する。
ｘＡ＋Ｂを用いて表現する）を用いて、下記のいずれか
の方法によりアルミナ介在物を定量する場合について説
明する。
実施例１′（異常値パルス（プロット）敵側定法）［、
Ｉ ］下記（ａ）又は（ｂ）のいずれか一方の方法によ
り上方領域に存在する異常値パルスの個数を求める。
Ｉ ］下記（ａ）又は（ｂ）のいずれか一方の方法によ
り上方領域に存在する異常値パルスの個数を求める。
（ａ）不等式（ＡＮ ）＞ （Ｆ ｅ）ＸＡＸＮ＋Ｂを
満足するプロット数を算出する。ただし、Ｎは定数とす
る。
満足するプロット数を算出する。ただし、Ｎは定数とす
る。
この不等式を満足する領域は、第３図中の直線Ｇより上
方領域である。
方領域である。
（ｂ）不等式（Ａｌｌ）＞ （Ｆ ｅ）ＸＡＸＮ十Ｃを
満足するプロット数を算出する。ただし、Ｎは定数、Ｃ
−ＦＨＸＡ＋Ｂとする。
満足するプロット数を算出する。ただし、Ｎは定数、Ｃ
−ＦＨＸＡ＋Ｂとする。
この不等式を満足する領域は、第４図中の直線Ｈより上
方領域である。
方領域である。
［１１］上記（ａ）又は（ｂ）で求めた異常値パルスの
個数ｎの二次関数ｆ （ｎ）としてアルミナ介在物量を
求める。この場合に、二次関数ｆ （ｎ）は、アルミナ
介在物量が既知の標準試料により予め求められたもので
ある。
個数ｎの二次関数ｆ （ｎ）としてアルミナ介在物量を
求める。この場合に、二次関数ｆ （ｎ）は、アルミナ
介在物量が既知の標準試料により予め求められたもので
ある。
第５図は、横軸にサンド分析法で正確に定量分析したア
ルミナ介在物の分析値（ｐｐｍ、）をとり、縦軸に異常
値パルス数測定法で検量したアルミナ介在物の分析値（
ｐｐＩｌｌ）をとって、上記実施例の分析精度を調べて
プロットしたグラフ図である。
ルミナ介在物の分析値（ｐｐｍ、）をとり、縦軸に異常
値パルス数測定法で検量したアルミナ介在物の分析値（
ｐｐＩｌｌ）をとって、上記実施例の分析精度を調べて
プロットしたグラフ図である。
両者とも同一の試料（サンプル数９個）につき調査した
。その結果、両者はよく一致しており、繰り返し精度σ
Ｍは３．４ｐｐｍとなり、この分析方法が高い再現精度
および正確さを有していることか判明した。
。その結果、両者はよく一致しており、繰り返し精度σ
Ｍは３．４ｐｐｍとなり、この分析方法が高い再現精度
および正確さを有していることか判明した。
上記の異常値パルス数測定法によれば、分析開始から終
了までの所要時間は約１５秒間であり、試料調整（エレ
クトロンビーム溶解）時間を含めても約１時間とアルミ
ナ介在物の定量分析の迅速化の要請に十分に応えること
かできる。
了までの所要時間は約１５秒間であり、試料調整（エレ
クトロンビーム溶解）時間を含めても約１時間とアルミ
ナ介在物の定量分析の迅速化の要請に十分に応えること
かできる。
実施例２（異常値パルス異常度測定法）［Ｉ］下記■又
は■のいずれか一方の方法により上方領域に存在する異
常値パルスのしきい値を求める。
は■のいずれか一方の方法により上方領域に存在する異
常値パルスのしきい値を求める。
■等式（Ａ１１）＝ （Ｆｅ）ｘＡｘＮ＋Ｂを求める。
但し、Ｎは定数とする。
上記等式を第３図中の直線Ｇに示す。各異常値パルスご
とに異常度ｂ ／ ａを求め、異常度ｂ ／ ａにより
各異常値パルスのランク付けをする。異常度ｂ ／ ａ
は下記（１６）式により求める。
とに異常度ｂ ／ ａを求め、異常度ｂ ／ ａにより
各異常値パルスのランク付けをする。異常度ｂ ／ ａ
は下記（１６）式により求める。
ｂ／ａ−Σ ”＋−＋［（ＡＮ）−１（Ｆｅ）ｘ ＾Ｘ
Ｎ＋ ＢｌコバＦｅ）・・・（１６） ただし、ｉは直線Ｇより上方領域に存在する異常値パル
スのみ加算することとする。
Ｎ＋ ＢｌコバＦｅ）・・・（１６） ただし、ｉは直線Ｇより上方領域に存在する異常値パル
スのみ加算することとする。
■等式（１）−（Ｆｅ）ｘＡｘＮ＋Ｃを求める。
但し、Ｎは定数、Ｃ−ＦＨｘＡ十Ｂとする。、上記等式
を第４図中の直線Ｈに示す。各異常値パルスごとに異常
度ｂ ／ ａを求め、異常度ｂ ／ ａにより各異常値
パルスのランク付けをする。異常度ｂ ／ ａは下記（
１７）式により求める。
を第４図中の直線Ｈに示す。各異常値パルスごとに異常
度ｂ ／ ａを求め、異常度ｂ ／ ａにより各異常値
パルスのランク付けをする。異常度ｂ ／ ａは下記（
１７）式により求める。
ｂ／ａ−Σ”、−、［（Ａ１）） −ｆ（Ｆｅ） Ｘ
Ａｘ Ｎ＋ ＣＩ ］／（Ｆｅ）・・・ （１７） たたし、ｌは直線Ｈより上方領域に存在する異常値パル
スのみ加算することとする。
Ａｘ Ｎ＋ ＣＩ ］／（Ｆｅ）・・・ （１７） たたし、ｌは直線Ｈより上方領域に存在する異常値パル
スのみ加算することとする。
［１１］異常度ｂ ／ ａの二次関数ｆ（ｂ／ａ）とし
てアルミナ介在物量を求める。この場合に、二次関数ｆ
（ｂ／ａ）は、アルミナ介在物量が既知の標準試料によ
り予め求められたものである。
てアルミナ介在物量を求める。この場合に、二次関数ｆ
（ｂ／ａ）は、アルミナ介在物量が既知の標準試料によ
り予め求められたものである。
上記の異常値パルス異常度測定法によれば、分析開始か
ら終了までの所要時間は約１５秒間であり、試料調整（
エレクトロンビーム溶解）時間を含めても約１時間と、
アルミナ介在物の定量分析の迅速化の要請に十分に応え
ることができる。
ら終了までの所要時間は約１５秒間であり、試料調整（
エレクトロンビーム溶解）時間を含めても約１時間と、
アルミナ介在物の定量分析の迅速化の要請に十分に応え
ることができる。
［発明の効果］
この発明によれば、鋼中の介在物量を高精度に定量分析
することができる。また、この発明によれば、分析開始
から終了までの所要時間を短くすることができ、従来法
より迅速に分析結果を得ることができる。
することができる。また、この発明によれば、分析開始
から終了までの所要時間を短くすることができ、従来法
より迅速に分析結果を得ることができる。
第１図はエレクトロンビームを照射した試料を示す斜視
図、第２図はエレクトロンビーム照射により溶融凝固さ
せた部分を示す縦断面、第３図及び第４図はそれぞれ発
光パルス群を模式的に示し、第１実施例である異常値パ
ルス数測定法および第２実施例である異常値パルス異常
度測定法を説明するための図、第５図は異常値パルス数
測定法の効果を説明するために分析結果のばらつきを示
すグラフ図である。
図、第２図はエレクトロンビーム照射により溶融凝固さ
せた部分を示す縦断面、第３図及び第４図はそれぞれ発
光パルス群を模式的に示し、第１実施例である異常値パ
ルス数測定法および第２実施例である異常値パルス異常
度測定法を説明するための図、第５図は異常値パルス数
測定法の効果を説明するために分析結果のばらつきを示
すグラフ図である。
Claims (3)
- （１）エレクトロンビームを照射して試料の一部を溶融
し、試料中に含まれる介在物を試料表面に浮上させ、凝
固後これを発光分析し、パルス放電ごとに鉄元素および
分析対象元素の分光スペクトル線の発光強度をそれぞれ
検出し、検出した発光強度について統計的手法を用いて
鉄元素の発光強度および分析対象元素の発光強度の相関
関係を求め、この相関関係から試料中の分析対象元素の
異常値パルスの状態量を把握し、この異常値パルスの状
態量を用いて分析対象元素を含む介在物の含有率を求め
ることを特徴とする鋼の発光分光分析方法。 - （２）異常値パルスの状態量としてアルミニウム元素の
異常値パルスの数を求め、異常値パルスの数に基づき酸
化アルミニウム介在物の含有率を求めることを特徴とす
る請求項１記載の鋼の発光分光分析方法。 - （３）異常値パルスの状態量としてアルミニウム元素の
異常値パルスの異常度の総和を求め、異常値パルスの異
常度の総和に基づき酸化アルミニウム介在物の含有率を
求めることを特徴とする請求項１記載の鋼の発光分光分
析方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10519490A JPH045551A (ja) | 1990-04-23 | 1990-04-23 | 鋼の発光分光分析方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10519490A JPH045551A (ja) | 1990-04-23 | 1990-04-23 | 鋼の発光分光分析方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH045551A true JPH045551A (ja) | 1992-01-09 |
Family
ID=14400865
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10519490A Pending JPH045551A (ja) | 1990-04-23 | 1990-04-23 | 鋼の発光分光分析方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH045551A (ja) |
-
1990
- 1990-04-23 JP JP10519490A patent/JPH045551A/ja active Pending
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