本发明涉及金属材料中sb的发射光谱分析法、精炼中钢液的sb浓度测定方法及钢材的制造方法。
背景技术:
1、在钢铁材料中微量添加特定的元素对于特性的提高、新功能的发现是有效的,正在被实用化。
2、例如,在高张力钢的领域中,在钢铁材料中以数百质量ppm水平添加nb、ti。这是因为添加于钢铁材料中的nb、ti生成微细的碳化物,其会带来析出强化作用。
3、另外,在轴承钢的领域中,在钢铁材料中以数十质量ppm水平添加sb。这是因为添加于钢铁材料中的sb在热成型、淬火等热工艺中抑制由表面脱碳引起的疲劳强度的降低。
4、因此,为得到目标特性,要求对钢铁材料中的元素的浓度不多不少地进行控制。
5、钢铁材料中的元素的浓度调整在钢液的精炼中实施。
6、即,采集精炼中的钢液的一部分并制作试样,对所制作的试样中包含的目标元素(方便起见称为“元素a”)的浓度迅速地进行分析,基于其分析结果算出用于使钢液的元素a的浓度成为目标浓度的元素a的添加量,以所算出的添加量将元素a添加于钢液中。
7、作为在钢铁材料中的元素的定量中使用的方法,可举出火花放电发射光谱分析法、激光剥蚀icp(电感耦合等离子体)质谱法(la-icp-ms)等。
8、在火花放电发射光谱分析法中,在金属材料与电极之间使火花放电反复发生,对通过各火花放电产生的激发发光进行分光,测定发光强度。
9、专利文献1中公开了下述方法,即,使用火花放电发射光谱分析法,迅速且高精度地测定钢铁材料等大量包含铁的金属材料中包含的碳的浓度。
10、现有技术文献
11、专利文献
12、专利文献1:日本特开2014-215113号公报
技术实现思路
1、发明所要解决的课题
2、但是,在通过专利文献1中公开的方法测定钢铁材料的sb浓度的情况下,灵敏度低,不能对数十质量ppm水平的sb浓度进行测定。
3、因此,为正确地测定钢铁材料的sb浓度,不得不另外实施湿式化学分析。由于湿式化学分析需要较长时间,因此不能测定精炼中的钢液的sb浓度。
4、因此,对于钢液的sb浓度的调整而言,在钢液的sb浓度不明的情况下,是将基于过去的实际情况、精炼参数的预测值作为标准来实施的。
5、其结果是,有时作为最终产品的钢铁材料的sb浓度偏离目标浓度,在这种情况下,成品率降低。
6、本发明是鉴于以上问题而完成的,其目的在于提供一种发射光谱分析法,其用于迅速且高精度地测定金属材料(特别是钢铁材料等大量包含铁的金属材料)中包含的sb的浓度。
7、用于解决课题的手段
8、本申请的发明人进行了深入研究,结果发现,通过采用下述构成,能够实现上述目的,从而完成了本发明。
9、即,本发明提供以下的[1]~[6]。
10、[1]金属材料中sb的发射光谱分析法,
11、在金属材料和与上述金属材料相对的电极之间使火花放电反复发生而产生激发发光,对上述激发发光进行分光,为求出上述金属材料中包含的sb的发光强度isb相对上述金属材料的基质元素的发光强度im之比isb/im而测定上述发光强度im及上述发光强度isb,其中,以小于0.10j的放电能量实施上述火花放电。
12、[2]如上述[1]所述的金属材料中sb的发射光谱分析法,其中,以0.07j以下的放电能量实施上述火花放电。
13、[3]如上述[1]或[2]所述的金属材料中sb的发射光谱分析法,其中,设置延迟时间来测定上述发光强度。
14、[4]如上述[3]所述的金属材料中sb的发射光谱分析法,其中,上述延迟时间为每1次的上述火花放电的sb的发光强度降低至最大值的60%的时间以上。
15、[5]精炼中钢液的sb浓度测定方法,其中,采集精炼中钢液的一部分并制作分析试样,使用发射光谱分析法测定上述分析试样的基质元素的发光强度im及上述分析试样中包含的sb的发光强度isb,使用上述发光强度isb相对上述发光强度im之比isb/im,基于预先求出的比isb/im与sb浓度的关系,得到上述分析试样的sb浓度,其中,上述发射光谱分析法是上述[1]~[4]中任一项所述的金属材料中sb的发射光谱分析法。
16、[6]钢材的制造方法,其中,使用上述[5]所述的精炼中钢液的sb浓度测定方法得到精炼中钢液的sb浓度,基于所得到的上述sb浓度,确定向上述精炼中钢液的sb添加量,基于所确定的上述sb添加量向上述精炼中钢液添加sb来制造钢材。
17、发明效果
18、根据本发明,能够迅速且高精度地测定金属材料(特别是钢铁材料等大量包含铁的金属材料)中包含的sb的浓度。
1.金属材料中sb的发射光谱分析法,
2.如权利要求1所述的金属材料中sb的发射光谱分析法,其中,以0.07j以下的放电能量实施所述火花放电。
3.如权利要求1或2所述的金属材料中sb的发射光谱分析法,其中,设置延迟时间来测定所述发光强度。
4.如权利要求3所述的金属材料中sb的发射光谱分析法,其中,所述延迟时间为每1次的所述火花放电的sb的发光强度降低至最大值的60%的时间以上。
5.精炼中钢液的sb浓度测定方法,其中,
6.钢材的制造方法,其中,使用权利要求5所述的精炼中钢液的sb浓度测定方法得到精炼中钢液的sb浓度,
