JPH10153594A - 鋼種の簡易識別方法 - Google Patents

鋼種の簡易識別方法

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JPH10153594A
JPH10153594A JP8312461A JP31246196A JPH10153594A JP H10153594 A JPH10153594 A JP H10153594A JP 8312461 A JP8312461 A JP 8312461A JP 31246196 A JP31246196 A JP 31246196A JP H10153594 A JPH10153594 A JP H10153594A
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JP
Japan
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steel
steel type
identified
component
value
Prior art date
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Pending
Application number
JP8312461A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshio Mori
俊雄 森
Yoshiaki Takada
善顕 高田
Masatoshi Yamauchi
正俊 山内
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Yoshikawa Kogyo Co Ltd
Original Assignee
Yoshikawa Kogyo Co Ltd
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Publication date
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  • Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
  • Investigating And Analyzing Materials By Characteristic Methods (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡易発光分析装置のような鋼材分析装置を使
用する鋼種の識別方法において、分析者の個人差を無く
し、且つ、識別測定精度を上げるための精度を上げるた
めの手段を見い出すこと。 【解決手段】 識別しようとする鋼種毎に識別に有効な
成分を抽出して、この抽出した有効成分の含有量に基づ
いてグループ化した鋼種判定基準値を作成し、簡易発光
分析装置のような分析装置によって得た有効成分の実測
成分値を、この判定基準値と照合し精度よく鋼種を識別
する。これによって、鋼材表面をグラインダーで研削し
なくとも1回の測定で鋼種識別が可能であり、分析工程
を簡略化できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は非破壊手段で鋼種を
簡便に識別する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から、鋼種を識別する方法として種
々の手段が提案されている。
【0003】例えば、特公昭58−17261号公報に
は、塩酸と過酸化水素とを混合した溶解液に鋼材の端面
を浸漬し、その端面を腐食して、鋼種を識別することが
開示されているが、これは、リムド鋼とキルド鋼とを識
別するものであり、この方法によって通常の処理ライン
を流れる10種類程度の鋼種を識別する事は困難であ
る。
【0004】また、特公平2−59947号公報には、
4本の比抵抗測定端子の先端先を測定面に接触させて発
振電流を流し、測定端子間の比抵抗値を測定することに
よりSiの含有量の差による鋼種を識別することが開示
されている。しかし11Cr鋼と13Cr鋼のように比
抵抗値が同レベルになる鋼種では識別が困難となり、手
間もかかる。
【0005】さらに、特公平5−50700号公報に
は、X線励起エネルギー分散形蛍光X線分析装置によっ
て元素分析を行なって鋼種を自動的に識別することが開
示されている。しかしながら、この装置は高価すぎると
いう欠点がある。
【0006】さらに、簡易発光分析装置を使用する識別
方法もある。これは、Si、Cr、Ni、Mo等の特定
の数種類の成分の測定値が特定の範囲内に入っているか
どうかによって鋼種を識別するもので、これ自体は、成
分の差による鋼種を識別する手段としては、簡便な手段
である。ところが、その適用に際して、識別すべき鋼材
表面の研削や複数回の繰り返し測定を必要とし、その
上、測定精度が(相対標準偏差(RSD=σ/xave×
100))15%程度であるという欠点がある。そのた
め、成分が異なる鋼種の識別に当たっては、測定値にバ
ラツキが生じることは避けられず、鋼種の識別が困難と
なり、繰り返しの測定が不可欠となる。その結果、分析
機器を使用するものではあっても、現実には、数回の測
定結果の傾向から分析者の経験とカンによって識別して
いるのが現状である。そのため、同じ分析値であっても
分析者が違うと違う鋼種に識別されるという問題があ
る。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】この発明の課題は、簡
易発光分析装置のような非破壊分析装置を使用する鋼種
の識別方法において、分析者の個人差を無くし、且つ、
識別測定精度を上げるための手段を見い出すことにあ
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】この発明の鋼種の簡易識
別方法は、識別しようとする鋼種毎に識別に有効な成分
を抽出して、この抽出した有効成分の含有量に基づいて
グループ化した鋼種判定基準値を作成し、発光分析装置
のような分析装置によって得た有効成分の実測成分値
を、この判定基準値と照合し精度よく鋼種を識別するこ
とを特徴とする。
【0009】
【発明の実施の形態】図1は、簡易発光分析装置により
測定した成分値から鋼種識別フローチャートを用いて鋼
種を識別する鋼種識別フローチャートの作成ステップを
示す。
【0010】まず、各鋼種間毎に鋼種を識別するのに有
効な成分を各成分の測定値を用いて平均値の差の検定を
行い有意差の認められる成分を抽出する。
【0011】次に、上記成分を主体として、鋼種識別フ
ローチャートを作成する。例えば普通炭素鋼(以下、普
通鋼と称す。)と高合金鋼の識別のように、系列の大き
く違う鋼種を先に識別する。普通鋼と低合金鋼、11C
r鋼と13Cr鋼、18−8NiCr鋼と18−12N
iCr鋼等の場合のように、類似鋼種は末端で識別す
る。
【0012】鋼種の識別は、例えば、簡易発光分析装置
で測定した分析値から鋼種識別フローチャートを用いて
行う。フローチャートをコンピュータでプログラム化し
ておき、分析データをコンピュータにインプットする事
により自動的に鋼種の識別をする事も可能である。
【0013】
【実施例】本発明の実施例として、普通鋼、低合金鋼、
珪素鋼I、II、11Cr鋼、13Cr鋼、18Cr
鋼、19Cr2Mo鋼、18−8NiCr鋼、18−1
2NiCr鋼の10種類の鋼種を識別した例について説
明する。
【0014】ステップ1 (鋼種識別に有効な成分の抽
出) 識別しようとする鋼種毎に識別に有効な成分が異なるの
で、各鋼種間毎に,識別するのに有効な成分を抽出す
る。
【0015】識別に有効かどうかは、各鋼種、成分毎に
測定成分値の平均値の差の検定により行う。以下に手順
を示す。
【0016】イ.識別しようとする2鋼種の成分値X1
とX2の差の絶対値dを計算する。
【0017】d=|X1−X2| ロ.(X1−X2)の標準偏差σdを計算する。
【0018】σd=√(σ1 2/n1+σ2 2/n2) σ1:成分値X1の標準偏差 σ2:成分値X2の標準偏差 n1;成分値X1の測定回数 n2:成分値X2の測定回数 ハ.u0を計算する。
【0019】u0=d/σd ニ.危険率αを決める。
【0020】識別誤判定の許容両側確率(危険率)を
0.1%と仮定すればα=0.001となる。
【0021】ホ.正規分布表よりKα/2を求める。α
=0.001の時Kα/2=3.29 ヘ.u0<Kα/2となるならば平均値に差がない。
【0022】普通鋼(A鋼種)と低合金鋼(B鋼種)を
例にとって、測定回数n=1回で識別可能な成分を求め
るため、平均値の差の検定を行った結果を表1に示す。
又普通鋼のSi、Ti、Cuの含有量は下限限界以下で
あり、平均値の差の検定は行えないが、鋼種の識別に適
用する事は可能であり、表中には識別可能として示して
いる。
【0023】
【表1】 表1より、普通鋼と低合金鋼の識別にはCrは有効であ
り、Ni、Mo、Snは無効である。識別しようとする
鋼種の標準偏差が未知の場合も通常の統計手法により計
算可能である。
【0024】同様にして各鋼種間毎に識別に有効な成分
を求めた。識別に有効な成分は各鋼種間の組合せ毎に異
なるので、縦・横枠に各鋼種を列記し、その組合せ毎に
有効な成分を、まとめた結果を図2(斜め上方部は省
略)に示す。同図は、A鋼種とB鋼種を識別するにはC
r、A鋼種とC鋼種を識別するにはCr、Siが有効で
ある事を示している。同様に各鋼種間毎に識別するのに
有効な成分を示している。
【0025】ステップ2 (成分判定基準値の設定) 鋼種識別に有効な成分についての夫々の成分含有量を峻
別する成分判定基準値は単に含有成分範囲で設定するの
ではなく、本簡易発光分析装置で測定したバラツキ範囲
においても判定できる基準値を設定する。図3は、その
成分判定イメージ図を示す。
【0026】図4の鋼種識別フローチャート中に、鋼種
識別に有効な成分の判定基準値γを、例えば、判定箇所
1ではγ=6、γ=15.5であり、Cr<6(単位:
重量%、以下省略)、6≦Cr<15.5、15.5≦
Crとしている。
【0027】ある元素の鋼材中の含有量の母平均をμと
するとn回測定した時の分析値の平均をxaveとした
時、(1−α)の確率でμは(1)式の範囲にある。
【0028】 xave−u(α)×σ/√(n)≦μ≦xave+u(α)×σ/√(n) ・・・(1) ここで、u(α)は正規分布表より求めた両側確率αの
ときのuの値である。鋼材のある成分の含有量が成分判
定基準値γよりも小さい(大きい)のに測定した平均値
がγより大きく(小さく)なる誤判定の許容片側確率を
1/2αとする。
【0029】xaveを測定成分平均値、αを誤判定の許
容両側確率、σを標準偏差、nを測定回数とすると、鋼
種識別フローチャート中において、 xave+u(α)×σ/√(n)≦γ (またはγ≦xave−u(α)×σ/√(n))を満足
する鋼種判定基準値γを設定する。
【0030】例えば、低合金鋼であれば、 xave+u(α)×σ/√(n)=0.591+3.0
9×0.009/√(1)=0.62≦γ=6 となる。
【0031】母平均μは(1)式の範囲にある。従っ
て、μをγと置き換えて(1)式を分割して表すと、次
の(2)、(3)式が成り立つ。ここで、鋼材の成分含
有量がγより小さい場合は(2)式、γより大きい場合
は(3)式が成り立つようにγを設定する。
【0032】 xave+u(α)×σ/√(n)≦γ・・・(2) γ≦xave−u(α)×σ/√(n)・・・(3) 図3において、鋼材の成分含有量がγより小さい場合
((2)式)の成分判定イメージ図を示す。n回の測定
値の平均値xaveは、誤判定の許容両側確率をαとする
とバラツキ範囲は±u(α)σ/√(n)となる。
【0033】従ってxaveにu(α)σ/√(n)を加
えた値がγ以下であれば、鋼材の測定値がγを超える事
がなく誤判定が生じない。
【0034】成分判定基準値γは前記の(2)、(3)
式で得た結果と、その結果からグループ化した鋼種およ
び誤判定の許容確率を考慮して決定される。
【0035】その一例を表2に示す。
【0036】
【表2】 表2において、鋼種J(18−12NiCr鋼)の下限
値は13.23であるが、鋼種F(13Cr鋼)の上限
値が15.09となっており、誤判定の恐れがあるため
鋼種Jは次の判定箇所において、Ni≧1で識別するよ
うにしている。同様に鋼種H(19Cr2Mo鋼)の下
限値は15.07であるが、鋼種Fの上限値が15.0
9となっているため、鋼種Hは次の判定箇所において、
Mo≧0.4で識別するようにしている。
【0037】以下同様に処理することで、成分判定基準
値γを決定した。その結果は図4中に示す。
【0038】ステップ3 (鋼種識別フローチャートの
作成) 図2よりA鋼種とE〜Jの各鋼種との識別に有効な成分
としてCrがあることが分かる。従って、A鋼種であれ
ばCrの含有量でCrの中・高含有グループの鋼種と区
別がつく。
【0039】異鋼種が混在した鋼種をリサイクルし易い
ようにCrの低含有グループ(A〜D鋼種)と中・高含
有グループ(E〜J)の鋼種に分ける。
【0040】図2よりA鋼種はSiの含有量でCおよび
D鋼種と識別が可能である。最後にAとB鋼種の識別は
Crの含有量で識別が可能である。
【0041】このことから、成分判定基準値γの設定に
より決定したCr含有量から、低合金系鋼と11Cr
鋼、13Cr鋼および高合金系鋼を分類すると、Cr<
6のものは低合金系鋼(普通鋼、低合金鋼、珪素鋼I、
珪素鋼II)、6≦Cr<15.5のものは11Cr
鋼、13Cr鋼、15.5≦Crのものは高合金系鋼
(18Cr鋼、19Cr2Mo鋼、18−8NiCr
鋼、18−12NiCr鋼)となり、このCr含有量に
よる識別を判定箇所1とする。
【0042】この判定箇所1に続き、同様に決定したS
i含有量から普通鋼、低合金鋼と珪素鋼I、珪素鋼II
を分類すると、Si<0.4のものは普通鋼、低合金
鋼、Si≧0.4のものは珪素鋼I、珪素鋼IIとな
り、このSi含有量による識別を判定箇所2とする。
【0043】この判定箇所2に続き、同様に決定したC
r含有量から普通鋼と低合金鋼を分類すると、Cr≦
0.15のものは普通鋼、0.15<Cr≦2.2のも
のは低合金鋼となる。ただし、この普通鋼、低合金鋼は
一般鋼として広く使用されており、製造メーカーによっ
て成分が若干相違するものもあり、必要とされる成分の
ものとその他のものに分別する必要もあり、2.2<C
rのものはその他の鋼種とする。このCr含有量による
識別を判定箇所3とする。
【0044】この判定箇所3に続き、同様に決定したN
i含有量から普通鋼とその他の鋼種を分類すると、Ni
<0.1のものは普通鋼、Ni≧0.1のものはその他
の鋼種となり、このNi含有量による識別を判定箇所4
とする。
【0045】一方、判定箇所3において、0.15<C
r≦2.2と判定された低合金鋼をその他の鋼種と分別
するために、同様に決定したNi含有量を測定し、0.
1<Ni≦0.7のものは低合金鋼、Ni≦0.1、
0.7<Niのものはその他の鋼種とする。このNi含
有量による識別を判定箇所5とする。
【0046】前記の普通鋼、低合金鋼とその他の鋼種の
識別においては必要とされる成分量に応じた成分判定基
準値γを採用することで対応できる。
【0047】前記のように、含有成分量の大きな鋼種を
上流側で識別し、夫々の成分値に引き続いて、類似鋼種
を下流側で識別することで、鋼種の識別精度を向上でき
る。以下同様に他の鋼種についても鋼種識別フローチャ
ートを作成した。その結果を図4に示す。
【0048】ステップ4 (鋼材成分値の測定) 測定に用いた簡易発光分析装置の測定原理の概略を以下
に記す。
【0049】ピストル部(発光装置)を試験材表面に当
て、アーク放電を電極とサンプルの間に発生させる。ア
ーク放電により、サンプル中に存在する原子が気化励起
され、ある特有の光を発する。その光の束をケーブル内
にある光ファイバーで分光器に導き、回折格子で光の束
を各元索特有の波長毎に分光する。波長毎に分光する事
により含有成分が分かる。回折格子で波長毎に分けられ
た光は、光電子増倍管で電気信号へと変換して一定時間
内の光の積算量が計算される。この積算量を各元素の検
量線に照らし合わせることによってサンプルに含まれて
いる元素の含有量(重量%)を知ることが出来る。
【0050】ステップ5 (鋼種の識別) 例えばある鋼種の分析値がCr:0.06重量%、N
i:0.03重量%、Si:0.06重量%であったと
する。
【0051】図4の鋼種識別フローチャートによれば判
定箇所1でCr<6と判定され判定箇所2へ流れる。判
定箇所2でSi<0.4と判定され判定箇所3に流れ
る。判定箇所3でCr≦0.15と判定され判定箇所4
へ流れる。判定箇所4でNi<0.1と判定されこの鋼
種はA鋼種(普通鋼)と識別される。このようにして、
鋼種が識別できる。このフローチャートをコンピュータ
にプログラム化しておき、分析データをコンピュータに
インプットする事により自動的に鋼種を識別する事も可
能である。
【0052】100回測定した場合の誤判定の発生回数
を従来法との比較で表3に示す。従来法は、測定前に鋼
板表面のグラインダ研削を行い、3回測定した平均値で
鋼種識別を行った。本発明法は、グラインダ研削をせず
に測定回数1回で鋼種識別を行った。本発明法によると
分析工程を従来法に比べて簡略化させても、鋼種識別を
同等以上の精度でできる結果となった。
【0053】
【表3】
【0054】
【発明の効果】
(1)誤判定の発生確率が従来法に比ベて少なく、精度
の高い識別が可能となる。
【0055】(2)従来法に比べ分析工程が簡略化さ
れ、早期の鋼種識別が可能となる。
【0056】(3)鋼種識別フローチャートのコンピュ
ータープログラム化により、分析者のいかんにかかわら
ず同一の結果を得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 鋼種識別フロ−チャートの作成ステップを示
す。
【図2】 本発明の第1段階で求めた識別に有効な成分
表を示す。
【図3】 成分判定イメージ図を示す。
【図4】 鋼種識別フローチャートを示す。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 識別しようとする鋼種毎に識別に有効な
    成分を抽出して、この抽出した有効成分の含有量に基づ
    いてグループ化した鋼種判定基準値を作成し、 実測した有効成分の成分値を、この鋼種判定基準値と照
    合し識別することを特徴とする鋼種の簡易識別方法。
  2. 【請求項2】 有効成分の成分値の実測を発光分析装置
    によって行なう請求項1に記載の鋼種の簡易識別方法。
  3. 【請求項3】 グループ化した鋼種判定基準値を分類の
    基底としてフローチャート化するとともにこのフローチ
    ャートの分岐点で、発光分析装置で測定した前記有効成
    分の成分値との比較を行うことで鋼種を識別する請求項
    1または請求項2に記載の鋼種の簡易識別方法。
  4. 【請求項4】 判定フローチャートを、成分系の大きく
    違う鋼種を上流側で識別し、類似鋼種を下流側で識別す
    る請求項3に記載の鋼種の簡易識別方法。
  5. 【請求項5】 鋼種判定基準値から作成したフローチャ
    ートを電子計算器に入力し、識別作業を自動化する請求
    項3または請求項4に記載の鋼種の簡易識別方法。
JP8312461A 1996-11-22 1996-11-22 鋼種の簡易識別方法 Pending JPH10153594A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008096329A (ja) * 2006-10-13 2008-04-24 Sanyo Special Steel Co Ltd 棒鋼群の検査方法
CN103460030A (zh) * 2011-01-31 2013-12-18 新日铁住金株式会社 钢材的钢种判定方法

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JP2008096329A (ja) * 2006-10-13 2008-04-24 Sanyo Special Steel Co Ltd 棒鋼群の検査方法
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