JPS60105961A - 鋼材中のりん偏析検出法 - Google Patents
鋼材中のりん偏析検出法Info
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- JPS60105961A JPS60105961A JP58213497A JP21349783A JPS60105961A JP S60105961 A JPS60105961 A JP S60105961A JP 58213497 A JP58213497 A JP 58213497A JP 21349783 A JP21349783 A JP 21349783A JP S60105961 A JPS60105961 A JP S60105961A
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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】
本発明は連続鋳造鋼片、大型鋼塊等のりんの分布状態を
迅速かつ簡易に検出するりん偏析部検出性に関するもの
である。
迅速かつ簡易に検出するりん偏析部検出性に関するもの
である。
従来、大型鋼塊の偏析部の判定は、サルファプリント試
験法によって行われている。この方法は、大型銅塊より
切断され、研暦された被検面に硫酸水溶液に浸した印画
紙を貼付し、サルファーイＸ１１析部より発生する硫化
水素を印画紙上に検知する方法であり、生産ラインにお
いて非常に普及している、しかし、近年、耐水素誘起割
れ鋼など低硫化処理あるいはＣａ処理を施した鋼が実用
化され、また高純鋼製造技術や連鋳偏析対策が進歩した
ため、従来のサルファプリント法では、凝固偏析部を検
出することができないのが実状である。
験法によって行われている。この方法は、大型銅塊より
切断され、研暦された被検面に硫酸水溶液に浸した印画
紙を貼付し、サルファーイＸ１１析部より発生する硫化
水素を印画紙上に検知する方法であり、生産ラインにお
いて非常に普及している、しかし、近年、耐水素誘起割
れ鋼など低硫化処理あるいはＣａ処理を施した鋼が実用
化され、また高純鋼製造技術や連鋳偏析対策が進歩した
ため、従来のサルファプリント法では、凝固偏析部を検
出することができないのが実状である。
一方、サルファプリントによらず、成分元素偏析を調べ
る装置として、マイクロアナライザーがある。マイクロ
アナライザーはＥＰＭＡと同様に電子線を照射し、発生
する特性Ｘ線夕検出することにより、大型鋼塊の断面を
二次元的に定量評価できる。しかし、この方法は高価な
装置を使用すること、被検面は１１０００程度のエメリ
ー紙で仕上げる必要のあること、−試料の測定に一時間
以上必要とすること、測定試料の形状に制限があること
、断面積が極めて広い試料には適用できないことなど、
現場的生産プロセスには十分な即応性が得られない。
る装置として、マイクロアナライザーがある。マイクロ
アナライザーはＥＰＭＡと同様に電子線を照射し、発生
する特性Ｘ線夕検出することにより、大型鋼塊の断面を
二次元的に定量評価できる。しかし、この方法は高価な
装置を使用すること、被検面は１１０００程度のエメリ
ー紙で仕上げる必要のあること、−試料の測定に一時間
以上必要とすること、測定試料の形状に制限があること
、断面積が極めて広い試料には適用できないことなど、
現場的生産プロセスには十分な即応性が得られない。
本発明は、Ｃａ添加鋼や低硫化の飴析をサルファプリン
ト並みのｆｉｉｉ便さで迅速かつ広範囲の面積にわたり
検出し、記録かつ保存できる新規な偏析検出法を提供し
ようとするもので、サルファの代りに凝固偏析の大きい
りんを検出対象成分とし、りん偏析部位より発生するホ
スフィンを試験紙上に黒点として検出するものである。
ト並みのｆｉｉｉ便さで迅速かつ広範囲の面積にわたり
検出し、記録かつ保存できる新規な偏析検出法を提供し
ようとするもので、サルファの代りに凝固偏析の大きい
りんを検出対象成分とし、りん偏析部位より発生するホ
スフィンを試験紙上に黒点として検出するものである。
なお、りんを検出対象成分とする方法としては、１９３
２年にＭ、 Ｎ１ｅｓｓｎｅｒがＰプリント法を報告し
ている。即ち、この方法は下記の表１に示すＢ液を食潰
させたろ紙を被検面に３〜５分間密着させ、次に被検面
より剥離したろ紙をＡ液に３〜４分間つけ、印画像を得
るものである。しかし、この方法では、印画像が不鮮明
で感度が低（、このため通常の実用鋼では、Ｐの偏析部
を全く検出できないし、剥離後溶液に浸漬するなど手間
のかかる欠点があった。
２年にＭ、 Ｎ１ｅｓｓｎｅｒがＰプリント法を報告し
ている。即ち、この方法は下記の表１に示すＢ液を食潰
させたろ紙を被検面に３〜５分間密着させ、次に被検面
より剥離したろ紙をＡ液に３〜４分間つけ、印画像を得
るものである。しかし、この方法では、印画像が不鮮明
で感度が低（、このため通常の実用鋼では、Ｐの偏析部
を全く検出できないし、剥離後溶液に浸漬するなど手間
のかかる欠点があった。
表１
あり、感度が極めて高く、かつ鮮明な印画像が得られ、
印画操作も容易であり、現場の生産プロセスの管理に十
分適用可□能なＰ偏析検出法・を提供しようとするもの
である。
印画操作も容易であり、現場の生産プロセスの管理に十
分適用可□能なＰ偏析検出法・を提供しようとするもの
である。
すなわち、本発明は、鋼材中のりん偏析を検出するに際
し、鋼材試片被検面を金属腐食用試薬に接触せしめ、前
記被検面に重合組の塩溶液を含む以下、本発明の内容を
更に詳細に説明する。
し、鋼材試片被検面を金属腐食用試薬に接触せしめ、前
記被検面に重合組の塩溶液を含む以下、本発明の内容を
更に詳細に説明する。
りんＰ）はサルファ（ｓｌ、ボロン（Ｂｊに次ぎ凝固偏
析率が大きく、最終凝固部に著しく濃化する。一方、り
ん含有率の増加は鋼の腐食速度を増加させる、このため
、いわゆる試験片の凝固偏析部は、腐食液中で優先的に
溶解するものと考えられる。
析率が大きく、最終凝固部に著しく濃化する。一方、り
ん含有率の増加は鋼の腐食速度を増加させる、このため
、いわゆる試験片の凝固偏析部は、腐食液中で優先的に
溶解するものと考えられる。
本発明者等の一人は、鋼試片をアルコールを溶媒とした
′＠、解液中で陽極電解すると、鋼中で固溶状態にある
りんは、地鉄の溶解て褌い、りんを含むオキソ酸となり
、溶出した鉄イオンと反応してＦｅ−Ｐ−０−Ｈ系化合
物を形成することを報告した（特ａ ＤｒＡ ５８ １
１９８５３号参照）。本発明ハとノＦｅ−Ｐ−０−Ｈ系
化合物を利用して鋼中のりん偏析状態を検知しようとす
るものである。このＦｅ−Ｐ−０−Ｈ系化合物はアルコ
ールに極めて離溶であり、その生成と同時に鋼試片のり
ん溶出部位にただちに沈積する。これをアルコールを用
いて静かに洗浄し、ドライヤーで風乾して空気中に暴露
すると、りん偏析部に沈積したＦｅ−Ｐ−０−ｉ−１系
化合物は自動的に酸化’４１元反応をおこして分解し、
ホスフィンを発生する、本発明の基本原理をよ、このホ
スフィンを検知するところにあるが、このホスフィンは
次式に示すように低酸化数のメーキソ酸カニ分解するこ
とにより得られると考えられる。
′＠、解液中で陽極電解すると、鋼中で固溶状態にある
りんは、地鉄の溶解て褌い、りんを含むオキソ酸となり
、溶出した鉄イオンと反応してＦｅ−Ｐ−０−Ｈ系化合
物を形成することを報告した（特ａ ＤｒＡ ５８ １
１９８５３号参照）。本発明ハとノＦｅ−Ｐ−０−Ｈ系
化合物を利用して鋼中のりん偏析状態を検知しようとす
るものである。このＦｅ−Ｐ−０−Ｈ系化合物はアルコ
ールに極めて離溶であり、その生成と同時に鋼試片のり
ん溶出部位にただちに沈積する。これをアルコールを用
いて静かに洗浄し、ドライヤーで風乾して空気中に暴露
すると、りん偏析部に沈積したＦｅ−Ｐ−０−ｉ−１系
化合物は自動的に酸化’４１元反応をおこして分解し、
ホスフィンを発生する、本発明の基本原理をよ、このホ
スフィンを検知するところにあるが、このホスフィンは
次式に示すように低酸化数のメーキソ酸カニ分解するこ
とにより得られると考えられる。
このため、固溶りんは地鉄の溶解に伴〜・、低酸化数の
オキソ酸になることが接作であり、腐食液（Ｄ ｉ６
ＩＮにアルコールを用いることにより実現できる。また
、この化合物の形成量は腐食液の＠類に大きく依存し、
この形成量は腐食液の酸濃度の高いもの、Ｆｅイオンと
の錯形成剤を含まないもの、また含んでも錯形成能の小
さいもの程多い。なお、上述の金属腐食用試薬とは、通
常の金属組織観察用の試薬で、塩酸、硫酸などの鉱酸、
ピクリン酸、サリチル酸などの有機酵、塩化銅、塩化鉄
、塩化錫などの塩類のうちいずれか１種又は１種以上を
含有し、溶媒としては、アルコール又は含水アルコール
を用いた金属腐食用試薬を意味する。
オキソ酸になることが接作であり、腐食液（Ｄ ｉ６
ＩＮにアルコールを用いることにより実現できる。また
、この化合物の形成量は腐食液の＠類に大きく依存し、
この形成量は腐食液の酸濃度の高いもの、Ｆｅイオンと
の錯形成剤を含まないもの、また含んでも錯形成能の小
さいもの程多い。なお、上述の金属腐食用試薬とは、通
常の金属組織観察用の試薬で、塩酸、硫酸などの鉱酸、
ピクリン酸、サリチル酸などの有機酵、塩化銅、塩化鉄
、塩化錫などの塩類のうちいずれか１種又は１種以上を
含有し、溶媒としては、アルコール又は含水アルコール
を用いた金属腐食用試薬を意味する。
このようにりん偏析部位よりホスフィンを発生させ、そ
の被検面全域に硝酸銀溶液を含ませた試験紙を貼付する
と、銀イオンはホスフィンの還元作用により全域銀とし
て析出し、試験紙上に黒点が現出し、これによりりん偏
析部位が検出できる。
の被検面全域に硝酸銀溶液を含ませた試験紙を貼付する
と、銀イオンはホスフィンの還元作用により全域銀とし
て析出し、試験紙上に黒点が現出し、これによりりん偏
析部位が検出できる。
なお、使用可能なのは硝酸銀のみならず、塩化金、塩化
銅、臭化銀、沃化銀などの重合組の塩溶液で良い。
銅、臭化銀、沃化銀などの重合組の塩溶液で良い。
本発明に用いる試験紙は、木製、合成樹脂製等のシート
状物体が良（、望ましくは表面に硫酸バリウムを塗布し
たバライタ紙が良（、これに含ませる重金属塩（発色試
薬）の儂度は０．１〜８０チが良い。これがｏ、ｔｅｌ
）未満ではプリントされたものの変色点かにじみ、りん
偏析部の検出が不可能となり、また８０％ｌこえるとシ
ート状物体上に重金属塩が沈澱変色し、使用不可能とな
る。この試験紙を被検面に数分間貼り付けることにより
、鮮明なプリント結果が得られる。
状物体が良（、望ましくは表面に硫酸バリウムを塗布し
たバライタ紙が良（、これに含ませる重金属塩（発色試
薬）の儂度は０．１〜８０チが良い。これがｏ、ｔｅｌ
）未満ではプリントされたものの変色点かにじみ、りん
偏析部の検出が不可能となり、また８０％ｌこえるとシ
ート状物体上に重金属塩が沈澱変色し、使用不可能とな
る。この試験紙を被検面に数分間貼り付けることにより
、鮮明なプリント結果が得られる。
なお、プリント後の試験紙は、２０〜３０ｗｔ／ｖチの
チオ硫酸す） ＩＪウム水溶液に約５分間浸漬した後、
流水を用いて水洗し、保存する。
チオ硫酸す） ＩＪウム水溶液に約５分間浸漬した後、
流水を用いて水洗し、保存する。
次に、本発明を実施例につき具体的に説明する。
普通炭素鋼（ＰＯ，０２％含有）の連鋳々片凝固偏析部
の切断面をエメリーペーパー＋ ２４ （＋で研磨し、
被検面の汚れをエタノールを浸潤させた脱脂綿でよくふ
きとった。これを表２に示す条件下で腐食、プリントし
、呈色状態を割前した。その結果を２４車の異なる鋼片
について写真１ａ＊２ａに示す。
の切断面をエメリーペーパー＋ ２４ （＋で研磨し、
被検面の汚れをエタノールを浸潤させた脱脂綿でよくふ
きとった。これを表２に示す条件下で腐食、プリントし
、呈色状態を割前した。その結果を２４車の異なる鋼片
について写真１ａ＊２ａに示す。
表２ りんプリント条件
写真１ｂ、写真２ｂは前記２種の異なる鋼片についての
マイクロアナライザーにょる２分布の測定結果である。
マイクロアナライザーにょる２分布の測定結果である。
各試片の被検面のりん分布はマイクロアナライザーによ
る測定結果とよく対応しており、本発明法は凝固偏析部
の検出に十分有効であることがわかる。
る測定結果とよく対応しており、本発明法は凝固偏析部
の検出に十分有効であることがわかる。
上記実施例から明らかなように、本発明法によれば、腐
食時間２分、プリント時間１分と極めて旬時間にりん偏
析部位を判別することが可能であり、またサルファプリ
ントのように暗室で行うという煩しさがない。さらに、
りんの検出にはなんら装置を必要とぜず、鋼材の寸法、
形状上の制限もなく、実作業現場で簡易に実施すること
ができ、雫めて実用的かつ効果的である。なお、本発明
によれば、母材含有率３０ ｐｐｍのりんも十分検出で
きた。
食時間２分、プリント時間１分と極めて旬時間にりん偏
析部位を判別することが可能であり、またサルファプリ
ントのように暗室で行うという煩しさがない。さらに、
りんの検出にはなんら装置を必要とぜず、鋼材の寸法、
形状上の制限もなく、実作業現場で簡易に実施すること
ができ、雫めて実用的かつ効果的である。なお、本発明
によれば、母材含有率３０ ｐｐｍのりんも十分検出で
きた。
第１ａ図および第２ａ図は本発明法にょる連鋳々片凝固
偏析部のりんプリント写真、第１ｂ図および第２ｂ図は
第１ａ図および第２ａ図の６１１１定ＢＩＢ位に対応す
るマイクロアナライザー写真である。 ■゛−系先系内７市−ロー三μ÷発） ｌ ・ＩＶ件の表示 昭和５８イ目し′？願第２１３４９７号２ 発明の名称 鋼材中のりん偏ＪＪｒ検出〃。 ３ 、 ？ｌｌｉ Ｌｌ二を−する名 −・ＩＶ件との関係 特語出磨１人 住 所 兵庫県神戸市中央ト８北本町通１−１．１１ａ
ｔ２８号名 称 （１２５）川崎製鉄株式会４ ４、代理人 〒１０１ 電話２５８〜１８６ＢイＩ 所
東京都千代田区神［１１須［１１町２１’ｋ１６番２
号判１［、ｉｌセントラルブラヂ１１０２号１１発 ６、補４１により増加する発明の数 なし７、補正の対
象 明細−；の［発明の訂ｌＡｌ１な説明」および１図面の
簡単な説す１」８、補正の１内容 （１）明却１書第１頁第ｉ １ 、１．４ 、１６行、
第２０、第９行の「鋼塊」を「鋼塊−１に訂正する。 （２）同第２！′Ｊ−第６．７行、第８頁：ｓｘ２行お
よび慴１３へ・１４４ｉ、第９￥ｆ第３２行の［マイク
ロアナライザーｊを「マクロアナライザー・」に１．−
劃する。 手続補正書（１１釦 昭和５９年３月１７日 特許庁長官 若 杉 和 夫 殿 １、事件の表示 昭和５８年特許願第２１３４９７号 ２、発明の名称 鋼材中のりん偏析検出法 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 兵庫県神戸市中央区北本町通１丁目１番２８号
名 称 （１２５）川崎製鉄株式会社 ４、代理人 〒１ｏＩＴｌｉ話８６４−４４９８住 所
東京都千代田区岩木町３丁目２番２号自 発 ６、補正により増加する発明の数 なし７、補正の対象 図面の第１ｂ図および第２ｂ図 ８、補正の内容 別紙の通り 第 １ 図 （ｂ） 第 ２ 図 （ｂ） 手続補正書 昭和５９年４月１１１Ｊ １、事件の表示 昭和５８年特許願第２１３４９７号 ２、発明の名称 鋼材中のりん偏析検出法 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 兵庫県神戸市中央区北本町通１丁目１番２８号
名 称 （１２５）川崎製鉄株式会社 ４、代理人 〒１０１ 電話８６４−４４９８住 所
東京都千代田区岩木町３丁目２番２号明細書の「図面の
簡単な説明」の柵および「図面」７、補正の内容 別紙の通り ｔ、補正の内容 （１）明細書の第９頁「４、図面の簡単な説明」の欄を
以下の通り補圧する。 「４９図面の簡１′１１な説明 図面は全て図面代用写真で、金属組織を転写した写真で
あり、第１ａ図および第２ａ図は本発明法にょる連鋳々
片凝固偏析部のりんプリント写ユ′Ｌ、第１ｂ図および
第２ｂ図は第１ａ図および第２ａ図の測定部位に対応す
るマイクロアナライザー写真である。」（２）図面代用
写真は昭和５９年３月１７日付の手続補正書にて、出願
時のカラー写真に代えて」黒写真を提出してあります。 手糸光ネ市正書（自発） 昭和５９年７月１３目 １、事件の表示 昭和５８年特設願第２１３４９７号 ２、発明の名称 鋼材中のりん偏析検出法 ３、補正をする者 ２１９件との関係 特許出願人 任 所 共Ｊｆｉ県神戸市中央区北本町通１丁ＩＪ １
番２８号名 称 （１２５）川崎製鉄株式会社 ４、代理人 〒１０１電話８６４−４４９８住 所 東
京都千代１■区岩本町３丁目２番２号千代田岩本ビル
４階 （全文訂正） 明 細 書 ■１発明の名称 鋼材中のりん偏析検出法 ２、特許請求の範囲 鋼材中のりん偏析を検出するに際し、鋼材試片被検面を
金属腐食用試薬に接触せしめ、前記被検面に重金属の塩
溶液を含む試験紙を貼伺し、りん偏析部位を変色点とし
て検知することを特徴とする鋼材中のりん偏析検出法。 ３、発明の詳細な説明 本発明は連続ｔＪｆ造鋼片、大型鋼塊等のりんの分、／
ｉｉ状ｙルを迅速かつ簡易に検出するりん偏析部検出７
人に関するものである。 υｒ来、大型鋼塊の偏析部の判定は、サルファプリント
試験法によって行われている。この方法は１犬型鋼塊よ
り切断され、研磨された被検面に硫酸水溶液に浸した印
画紙を貼伺し、サルファー偏析部より発生ずる硫化水素
を印画紙上に検知する方法であり、生１／／（ラインに
おいて非常に普及している。しかし、近年、削水素誘起
割れ鋼など低硫化処理あるいはＣａ処理を施した鋼が実
用化され、また高純鋼製造技術や連鋳偏析対策が進歩し
たため、従来のサルファプリントｖ：では、凝固偏析部
を検出することができないのが実状である。 一方、サルファプリントにょらず、成分元木偏析を調べ
る装置として、マクロアナライザーがある。マクロアナ
ライザーはＥＰＭＡと同様に電子線を照則し、発生ずる
特性Ｘ線を検出することにより、大、Ｉｉ２鋼魂鋼塊ｉ
Ｍｉを二次元的に定量計（＋ＩＩｉできる。しかし、こ
の方法は高価な装置を使用すること、被検面は＃１００
０程度のエメリー紙で（−１上げる心安のあること、−
試料の測定に−ＩＨ＋ｉ間以上必要どすること、測定試
料の形状に制限があること、断面積が極めて広い試料に
は適用できないことなと、現場的生Ｉｔ、プロセスには
十分な即ｊイ４、＋１が１１１られない。 本発明は、Ｃａ添加鋼や低硫化の偏析をヅルファプリン
ト並みの簡便さで迅速かつ広範囲の＋（＋口ＪＩＬにわ
たり検出し、記録かつ保存できる新規な偏析検出法を提
供しようとするもので、サルファの変りに凝固偏析の大
きいりんを検出対象成分とし、りん偏析部位を試験紙上
に黒点として検出するものである。 なお、りんを検出対象成分とする方法としては、１９３
２イ１にＭ、 Ｎ１ｅｓｓｎｅｒがＰプリンと法を報告
している。即ぢ、この方法は下記の表１に示すＢ液を含
債させたろ紙を被検面に３〜５分間密着させ、次に被検
面より剥離したろ紙をＡ液に３〜４分間つけ、印画像を
得るものである。しかし、この方法では、印画像が不鮮
明で感度が低く、このため通゛畠の実用鋼では、Ｐの偏
析部を全く検出できないし、剥離後溶液に浸漬するなど
手間のかかる欠点があった。 表１ ４ｊ、Ｈ化ｃｒｔ−・錫飽和溶液 ５ ｃｃ明ｌ」ん
少昂 モリブデン酸アンモン ５ｇ Ｂ液 水 １００ ｃｃ 硝酸（比重１．２） ３５ ｃｃ 本発明は、従来のＰプリント法に代わるものであり、感
度が極めて高く、かつ鮮明な印画像が１ｉＩられ、印画
操作も容易であり、現場の生産プロセスの管理に十分適
用可能なＰ偏析検出法を提供しようとするものである。 すなわち、本発明は、鋼材中のりん偏析を検出するに際
し、鋼材紙片被検面を金属腐食用試薬に接触せしめ、前
記被検面に重金属の塩溶液を含む試験紙を貼（＝Ｊ’
Ｌ、りん偏析部位を変色点として検知することを特徴と
する鋼材中のりん偏析検出法を提供する。 以下、本発明の内容を更に詳細に説明する。 りん（Ｐ）はサルファ（Ｓ）、ポロン（Ｂ）に次ぎ凝固
偏析率が大きく、最終凝固部に著しく濃化する。一方、
りん含有率の増加は鋼の腐食速度を増加させる。このた
め、いわゆる試験片の凝固偏析部は、腐食液中で優先的
に溶解するものと考えられる。 本発明者等の一人は、鋼試片をアルコールを溶媒とした
電解液中で陽極電解すると、鋼中で固溶状態にあるりん
は、地鉄の溶解に伴い、りんを含むオキソ酸となり、溶
出した鉄イオンと反応してＦｅ−Ｐ−０−１を系化合物
を形成することを報告した（特願昭５８−１１９１１５
３号参照）。本発明はこのＦｅ−Ｐ −０−Ｈ系化合物
を利用して鋼中のりん偏析状５１’、を検知しようとす
るものである。このＦｅ−Ｐ−０−Ｈ系化合物はアルコ
ールに極めて難溶であり、その生成と同時に鋼試片のり
ん溶出部位にただちに沈積する。これをアルコールを用
いて静かに洗浄し、ドライヤーで風乾して空気中に暴露
すると、りん偏析部に沈積したＦｅ＝Ｆ’−０−Ｈ系化
合物は自動的に酸化還元反応をおこして分解し、ホスフ
ィンを発生する。本発明の基本原理は、このホスフィン
を検知するところにあるが、このホスフィンは次式に示
すように低酸化数のオキソ酸か分解することにより得ら
れると考えられる。 ＯＨＯＨ １ このため、固溶りんは地鉄の溶解に伴い、低酸化数のオ
キソ酸になることが要件であり、腐食液の溶媒にアルコ
ールを用いることにより実現できる。また、この化合物
の形成量は腐食液の種類に大きく依存し、この形成量は
腐食液の酸濃度の高いもの、Ｆｅイオンとの錯形成剤を
含まないもの。 また含んでも錯形成能の小さいもの程多い。なお、上述
の金属腐食用試薬とは、通常の金属組織観察用の試薬で
、塩酸、硫酸などの鉱酸、ピクリン醇、サリチル酸等の
有機酸、塩化銅、塩化鉄、■！！化錫などの塩類のうち
いずれか１種又は１種以上を含有し、溶媒としては、ア
ルコール又は含水アルコールを用いた金属腐食用試薬を
、０、味する。 このようにりん偏析部位よりホスフィンを発生させ、こ
のように腐食させた後の被検面全域に硝酪銀溶液を含ま
せた試験紙を貼付すると、銀イオンはホスフィンの還元
作用により金属銀として析出し、試験紙上に黒点が現出
し、これによりりん偏析部位が検出できる。この現象は
ＡｇＮＯ３の低濃度側で起きるもので、ＡｇＮＯ３が高
濃度となると直接Ａｇが還元される。 なお、使用可能なのは硝酸銀のみならず、塩化金、塩化
銅、臭化銀、沃化銀などの重金属の塩溶液で良い。 本発明に用いる試験紙は、木製、合成樹脂製等のシート
状物体が良く、望ましくは表面に硫酸／（リウムを塗布
したバライタ紙が良く、これに含ませる重金属塩（発色
試薬）の濃度は０．１〜８０ ｗｔ％が良い。これが０
．１％未満ではプリントされたものの変色点かにしみ、
りん偏析部の検出が不可能となり、また８０％をこえる
とシート状物体上に重金属塩が沈Ｖ変色し、使用不可能
となる。この試験紙を被検面に数分間貼り付けることに
より、鮮明なプリンＩ・結果が得られる。 なお、プリント後の試験紙は、２０〜３０ｗｔ％のチオ
硫酸すＩ・リウム水溶液に約５分間浸漬した後、流水を
用いて水洗し、保存する。 次に、本発明を実施例につき具体的に説明する。 昔通炭素網ＣＰ０．０２％含有）の連鋳々片凝固偏析部
の切断面をエメリーペーパー＃２４０で研磨し、被検面
の汚れをエタノールを浸潤させた脱脂面で、よくふきと
った。これを表２に示す条件下で腐食、プリントし、呈
色状態を調査した。その結果を２種の異なる後編につい
て第１図、第２図に示す。 表２ りんプリント条件 第１ｂ図および第２ｂ図は前記２種の異なる後編につい
てのマクロアナライザーにょる２分布のＸｌｌ＋定結果
である。各試片の被検面のりん分布はマクロアナライザ
ーによる測定結果とよく対応しており、本発明法は凝固
偏析部の検出に十分有効であることがわかる。本発明法
にょるりんプリントである第１ａ図およびｉｌｂ図とマ
クロアナライザー測定結果の第１ｂ図および第２ｂ図は
それぞれミラーイメージとなっている。 」二足実施例から明らかなように、本発明法によれば、
腐食時間２分、プリント昨間１分と極めて短時間にりん
偏析部位を判別することが可能であり、またサルファプ
リントのように暗室で行うという煩しさがない。さらに
、りんの検出にはなんら装置を必要とせず、鋼材の寸法
、形状」二の制限もなく、実作業現場で簡易に実施する
ことができ、極めて実用的かつ効果的である。なお、本
発明によれば、１４１材含有率３０ｐｐｍのりんち十分
検出できた。 ４、図面の簡単な説明 図面は全て図面代用写真で、金属組織を転写した写真で
ある。 第１ａ図および第２ａ図は本発明法による連鋳々片凝固
偏析部のりんプリント写真、第１ｂ図および第２ｂ図は
第１ａ図および第２ａ図の測定部位に対応するマクロア
ナライザー写真である。
偏析部のりんプリント写真、第１ｂ図および第２ｂ図は
第１ａ図および第２ａ図の６１１１定ＢＩＢ位に対応す
るマイクロアナライザー写真である。 ■゛−系先系内７市−ロー三μ÷発） ｌ ・ＩＶ件の表示 昭和５８イ目し′？願第２１３４９７号２ 発明の名称 鋼材中のりん偏ＪＪｒ検出〃。 ３ 、 ？ｌｌｉ Ｌｌ二を−する名 −・ＩＶ件との関係 特語出磨１人 住 所 兵庫県神戸市中央ト８北本町通１−１．１１ａ
ｔ２８号名 称 （１２５）川崎製鉄株式会４ ４、代理人 〒１０１ 電話２５８〜１８６ＢイＩ 所
東京都千代田区神［１１須［１１町２１’ｋ１６番２
号判１［、ｉｌセントラルブラヂ１１０２号１１発 ６、補４１により増加する発明の数 なし７、補正の対
象 明細−；の［発明の訂ｌＡｌ１な説明」および１図面の
簡単な説す１」８、補正の１内容 （１）明却１書第１頁第ｉ １ 、１．４ 、１６行、
第２０、第９行の「鋼塊」を「鋼塊−１に訂正する。 （２）同第２！′Ｊ−第６．７行、第８頁：ｓｘ２行お
よび慴１３へ・１４４ｉ、第９￥ｆ第３２行の［マイク
ロアナライザーｊを「マクロアナライザー・」に１．−
劃する。 手続補正書（１１釦 昭和５９年３月１７日 特許庁長官 若 杉 和 夫 殿 １、事件の表示 昭和５８年特許願第２１３４９７号 ２、発明の名称 鋼材中のりん偏析検出法 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 兵庫県神戸市中央区北本町通１丁目１番２８号
名 称 （１２５）川崎製鉄株式会社 ４、代理人 〒１ｏＩＴｌｉ話８６４−４４９８住 所
東京都千代田区岩木町３丁目２番２号自 発 ６、補正により増加する発明の数 なし７、補正の対象 図面の第１ｂ図および第２ｂ図 ８、補正の内容 別紙の通り 第 １ 図 （ｂ） 第 ２ 図 （ｂ） 手続補正書 昭和５９年４月１１１Ｊ １、事件の表示 昭和５８年特許願第２１３４９７号 ２、発明の名称 鋼材中のりん偏析検出法 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 兵庫県神戸市中央区北本町通１丁目１番２８号
名 称 （１２５）川崎製鉄株式会社 ４、代理人 〒１０１ 電話８６４−４４９８住 所
東京都千代田区岩木町３丁目２番２号明細書の「図面の
簡単な説明」の柵および「図面」７、補正の内容 別紙の通り ｔ、補正の内容 （１）明細書の第９頁「４、図面の簡単な説明」の欄を
以下の通り補圧する。 「４９図面の簡１′１１な説明 図面は全て図面代用写真で、金属組織を転写した写真で
あり、第１ａ図および第２ａ図は本発明法にょる連鋳々
片凝固偏析部のりんプリント写ユ′Ｌ、第１ｂ図および
第２ｂ図は第１ａ図および第２ａ図の測定部位に対応す
るマイクロアナライザー写真である。」（２）図面代用
写真は昭和５９年３月１７日付の手続補正書にて、出願
時のカラー写真に代えて」黒写真を提出してあります。 手糸光ネ市正書（自発） 昭和５９年７月１３目 １、事件の表示 昭和５８年特設願第２１３４９７号 ２、発明の名称 鋼材中のりん偏析検出法 ３、補正をする者 ２１９件との関係 特許出願人 任 所 共Ｊｆｉ県神戸市中央区北本町通１丁ＩＪ １
番２８号名 称 （１２５）川崎製鉄株式会社 ４、代理人 〒１０１電話８６４−４４９８住 所 東
京都千代１■区岩本町３丁目２番２号千代田岩本ビル
４階 （全文訂正） 明 細 書 ■１発明の名称 鋼材中のりん偏析検出法 ２、特許請求の範囲 鋼材中のりん偏析を検出するに際し、鋼材試片被検面を
金属腐食用試薬に接触せしめ、前記被検面に重金属の塩
溶液を含む試験紙を貼伺し、りん偏析部位を変色点とし
て検知することを特徴とする鋼材中のりん偏析検出法。 ３、発明の詳細な説明 本発明は連続ｔＪｆ造鋼片、大型鋼塊等のりんの分、／
ｉｉ状ｙルを迅速かつ簡易に検出するりん偏析部検出７
人に関するものである。 υｒ来、大型鋼塊の偏析部の判定は、サルファプリント
試験法によって行われている。この方法は１犬型鋼塊よ
り切断され、研磨された被検面に硫酸水溶液に浸した印
画紙を貼伺し、サルファー偏析部より発生ずる硫化水素
を印画紙上に検知する方法であり、生１／／（ラインに
おいて非常に普及している。しかし、近年、削水素誘起
割れ鋼など低硫化処理あるいはＣａ処理を施した鋼が実
用化され、また高純鋼製造技術や連鋳偏析対策が進歩し
たため、従来のサルファプリントｖ：では、凝固偏析部
を検出することができないのが実状である。 一方、サルファプリントにょらず、成分元木偏析を調べ
る装置として、マクロアナライザーがある。マクロアナ
ライザーはＥＰＭＡと同様に電子線を照則し、発生ずる
特性Ｘ線を検出することにより、大、Ｉｉ２鋼魂鋼塊ｉ
Ｍｉを二次元的に定量計（＋ＩＩｉできる。しかし、こ
の方法は高価な装置を使用すること、被検面は＃１００
０程度のエメリー紙で（−１上げる心安のあること、−
試料の測定に−ＩＨ＋ｉ間以上必要どすること、測定試
料の形状に制限があること、断面積が極めて広い試料に
は適用できないことなと、現場的生Ｉｔ、プロセスには
十分な即ｊイ４、＋１が１１１られない。 本発明は、Ｃａ添加鋼や低硫化の偏析をヅルファプリン
ト並みの簡便さで迅速かつ広範囲の＋（＋口ＪＩＬにわ
たり検出し、記録かつ保存できる新規な偏析検出法を提
供しようとするもので、サルファの変りに凝固偏析の大
きいりんを検出対象成分とし、りん偏析部位を試験紙上
に黒点として検出するものである。 なお、りんを検出対象成分とする方法としては、１９３
２イ１にＭ、 Ｎ１ｅｓｓｎｅｒがＰプリンと法を報告
している。即ぢ、この方法は下記の表１に示すＢ液を含
債させたろ紙を被検面に３〜５分間密着させ、次に被検
面より剥離したろ紙をＡ液に３〜４分間つけ、印画像を
得るものである。しかし、この方法では、印画像が不鮮
明で感度が低く、このため通゛畠の実用鋼では、Ｐの偏
析部を全く検出できないし、剥離後溶液に浸漬するなど
手間のかかる欠点があった。 表１ ４ｊ、Ｈ化ｃｒｔ−・錫飽和溶液 ５ ｃｃ明ｌ」ん
少昂 モリブデン酸アンモン ５ｇ Ｂ液 水 １００ ｃｃ 硝酸（比重１．２） ３５ ｃｃ 本発明は、従来のＰプリント法に代わるものであり、感
度が極めて高く、かつ鮮明な印画像が１ｉＩられ、印画
操作も容易であり、現場の生産プロセスの管理に十分適
用可能なＰ偏析検出法を提供しようとするものである。 すなわち、本発明は、鋼材中のりん偏析を検出するに際
し、鋼材紙片被検面を金属腐食用試薬に接触せしめ、前
記被検面に重金属の塩溶液を含む試験紙を貼（＝Ｊ’
Ｌ、りん偏析部位を変色点として検知することを特徴と
する鋼材中のりん偏析検出法を提供する。 以下、本発明の内容を更に詳細に説明する。 りん（Ｐ）はサルファ（Ｓ）、ポロン（Ｂ）に次ぎ凝固
偏析率が大きく、最終凝固部に著しく濃化する。一方、
りん含有率の増加は鋼の腐食速度を増加させる。このた
め、いわゆる試験片の凝固偏析部は、腐食液中で優先的
に溶解するものと考えられる。 本発明者等の一人は、鋼試片をアルコールを溶媒とした
電解液中で陽極電解すると、鋼中で固溶状態にあるりん
は、地鉄の溶解に伴い、りんを含むオキソ酸となり、溶
出した鉄イオンと反応してＦｅ−Ｐ−０−１を系化合物
を形成することを報告した（特願昭５８−１１９１１５
３号参照）。本発明はこのＦｅ−Ｐ −０−Ｈ系化合物
を利用して鋼中のりん偏析状５１’、を検知しようとす
るものである。このＦｅ−Ｐ−０−Ｈ系化合物はアルコ
ールに極めて難溶であり、その生成と同時に鋼試片のり
ん溶出部位にただちに沈積する。これをアルコールを用
いて静かに洗浄し、ドライヤーで風乾して空気中に暴露
すると、りん偏析部に沈積したＦｅ＝Ｆ’−０−Ｈ系化
合物は自動的に酸化還元反応をおこして分解し、ホスフ
ィンを発生する。本発明の基本原理は、このホスフィン
を検知するところにあるが、このホスフィンは次式に示
すように低酸化数のオキソ酸か分解することにより得ら
れると考えられる。 ＯＨＯＨ １ このため、固溶りんは地鉄の溶解に伴い、低酸化数のオ
キソ酸になることが要件であり、腐食液の溶媒にアルコ
ールを用いることにより実現できる。また、この化合物
の形成量は腐食液の種類に大きく依存し、この形成量は
腐食液の酸濃度の高いもの、Ｆｅイオンとの錯形成剤を
含まないもの。 また含んでも錯形成能の小さいもの程多い。なお、上述
の金属腐食用試薬とは、通常の金属組織観察用の試薬で
、塩酸、硫酸などの鉱酸、ピクリン醇、サリチル酸等の
有機酸、塩化銅、塩化鉄、■！！化錫などの塩類のうち
いずれか１種又は１種以上を含有し、溶媒としては、ア
ルコール又は含水アルコールを用いた金属腐食用試薬を
、０、味する。 このようにりん偏析部位よりホスフィンを発生させ、こ
のように腐食させた後の被検面全域に硝酪銀溶液を含ま
せた試験紙を貼付すると、銀イオンはホスフィンの還元
作用により金属銀として析出し、試験紙上に黒点が現出
し、これによりりん偏析部位が検出できる。この現象は
ＡｇＮＯ３の低濃度側で起きるもので、ＡｇＮＯ３が高
濃度となると直接Ａｇが還元される。 なお、使用可能なのは硝酸銀のみならず、塩化金、塩化
銅、臭化銀、沃化銀などの重金属の塩溶液で良い。 本発明に用いる試験紙は、木製、合成樹脂製等のシート
状物体が良く、望ましくは表面に硫酸／（リウムを塗布
したバライタ紙が良く、これに含ませる重金属塩（発色
試薬）の濃度は０．１〜８０ ｗｔ％が良い。これが０
．１％未満ではプリントされたものの変色点かにしみ、
りん偏析部の検出が不可能となり、また８０％をこえる
とシート状物体上に重金属塩が沈Ｖ変色し、使用不可能
となる。この試験紙を被検面に数分間貼り付けることに
より、鮮明なプリンＩ・結果が得られる。 なお、プリント後の試験紙は、２０〜３０ｗｔ％のチオ
硫酸すＩ・リウム水溶液に約５分間浸漬した後、流水を
用いて水洗し、保存する。 次に、本発明を実施例につき具体的に説明する。 昔通炭素網ＣＰ０．０２％含有）の連鋳々片凝固偏析部
の切断面をエメリーペーパー＃２４０で研磨し、被検面
の汚れをエタノールを浸潤させた脱脂面で、よくふきと
った。これを表２に示す条件下で腐食、プリントし、呈
色状態を調査した。その結果を２種の異なる後編につい
て第１図、第２図に示す。 表２ りんプリント条件 第１ｂ図および第２ｂ図は前記２種の異なる後編につい
てのマクロアナライザーにょる２分布のＸｌｌ＋定結果
である。各試片の被検面のりん分布はマクロアナライザ
ーによる測定結果とよく対応しており、本発明法は凝固
偏析部の検出に十分有効であることがわかる。本発明法
にょるりんプリントである第１ａ図およびｉｌｂ図とマ
クロアナライザー測定結果の第１ｂ図および第２ｂ図は
それぞれミラーイメージとなっている。 」二足実施例から明らかなように、本発明法によれば、
腐食時間２分、プリント昨間１分と極めて短時間にりん
偏析部位を判別することが可能であり、またサルファプ
リントのように暗室で行うという煩しさがない。さらに
、りんの検出にはなんら装置を必要とせず、鋼材の寸法
、形状」二の制限もなく、実作業現場で簡易に実施する
ことができ、極めて実用的かつ効果的である。なお、本
発明によれば、１４１材含有率３０ｐｐｍのりんち十分
検出できた。 ４、図面の簡単な説明 図面は全て図面代用写真で、金属組織を転写した写真で
ある。 第１ａ図および第２ａ図は本発明法による連鋳々片凝固
偏析部のりんプリント写真、第１ｂ図および第２ｂ図は
第１ａ図および第２ａ図の測定部位に対応するマクロア
ナライザー写真である。
Claims (1)
- 鋼材中のりん偏析を検出するに際し、鋼材試片被検面を
金属腐食用試薬に接触せしめ、前記被検面に重金属の塩
溶液を含む試験紙を貼付し、りん偏析部位を変色点とし
て検知することを特徴とする鋼材中のりん偏析検出法。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58213497A JPS60105961A (ja) | 1983-11-14 | 1983-11-14 | 鋼材中のりん偏析検出法 |
| EP84113694A EP0142164B1 (en) | 1983-11-14 | 1984-11-13 | Method for detecting phosphorus in metallic material |
| US06/670,924 US4643979A (en) | 1983-11-14 | 1984-11-13 | Method for detecting phosphorus segregates in steel |
| CA000467715A CA1257830A (en) | 1983-11-14 | 1984-11-13 | Test medium and method for detecting phosphorus segregates in metallic material |
| DE8484113694T DE3478956D1 (en) | 1983-11-14 | 1984-11-13 | Method for detecting phosphorus in metallic material |
| AU35423/84A AU559485B2 (en) | 1983-11-14 | 1984-11-14 | Test medium and method for detecting phosphorus segregates and metallic material |
| KR1019840007143A KR870002133B1 (ko) | 1983-11-14 | 1984-11-14 | 금속재료 중의 인편석부 검출재 및 인편석부 검출방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58213497A JPS60105961A (ja) | 1983-11-14 | 1983-11-14 | 鋼材中のりん偏析検出法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60105961A true JPS60105961A (ja) | 1985-06-11 |
| JPH0410588B2 JPH0410588B2 (ja) | 1992-02-25 |
Family
ID=16640173
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58213497A Granted JPS60105961A (ja) | 1983-11-14 | 1983-11-14 | 鋼材中のりん偏析検出法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4643979A (ja) |
| JP (1) | JPS60105961A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6243558A (ja) * | 1985-08-20 | 1987-02-25 | Kawasaki Steel Corp | 金属材料中のりん偏析部検出材およびりん偏析部検出方法 |
| JPS6243559A (ja) * | 1985-08-20 | 1987-02-25 | Kawasaki Steel Corp | 金属材料中のりん偏析部検出材およびりん偏析部検出方法 |
| JPS62188965A (ja) * | 1986-02-14 | 1987-08-18 | Kawasaki Steel Corp | りん偏析部検出試験用標準試料 |
| JP2015137899A (ja) * | 2014-01-21 | 2015-07-30 | 株式会社Ihi | ステンレス鋼部材の検査方法、及びステンレス鋼製品の製造方法 |
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|---|---|---|---|---|
| KR890001984B1 (ko) * | 1985-08-20 | 1989-06-05 | 가와사끼 세이데쓰 가부시기가이샤 | 금속재료중의 인편석부 검출 매질 및 그 검출방법 |
| US4739766A (en) * | 1986-08-18 | 1988-04-26 | Duke University | NMR blood vessel imaging method and apparatus |
| DE4305297C2 (de) * | 1993-02-20 | 1998-09-24 | Telefunken Microelectron | Strukturbeize für Halbleiter und deren Anwendung |
| US6217827B1 (en) | 1999-03-25 | 2001-04-17 | Zellweger Analytics, Inc. | Hydride gas detecting tape |
| CN102023112B (zh) * | 2009-09-18 | 2013-01-09 | 鞍钢股份有限公司 | 一种显示超低碳钢凝固枝晶组织的腐蚀剂及制备方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE873319C (de) * | 1950-10-20 | 1953-04-13 | Friedr Blasberg Fa | Verfahren zum zerstoerungsfreien Nachweis von Metallen sowie Reagenzpapier zur Durchfuehrung des Verfahrens |
| US3796543A (en) * | 1972-02-07 | 1974-03-12 | Administrator Environmental Pr | Automatic analysis for phosphorous content |
| JPS5832701B2 (ja) * | 1977-07-21 | 1983-07-14 | 三菱重工業株式会社 | サルファプリント写真の着色方法 |
| US4420567A (en) * | 1981-10-22 | 1983-12-13 | Mda Scientific, Inc. | Hydride gas detecting tape |
-
1983
- 1983-11-14 JP JP58213497A patent/JPS60105961A/ja active Granted
-
1984
- 1984-11-13 US US06/670,924 patent/US4643979A/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6243558A (ja) * | 1985-08-20 | 1987-02-25 | Kawasaki Steel Corp | 金属材料中のりん偏析部検出材およびりん偏析部検出方法 |
| JPS6243559A (ja) * | 1985-08-20 | 1987-02-25 | Kawasaki Steel Corp | 金属材料中のりん偏析部検出材およびりん偏析部検出方法 |
| JPH0552900B2 (ja) * | 1985-08-20 | 1993-08-06 | Kawasaki Steel Co | |
| JPS62188965A (ja) * | 1986-02-14 | 1987-08-18 | Kawasaki Steel Corp | りん偏析部検出試験用標準試料 |
| JP2015137899A (ja) * | 2014-01-21 | 2015-07-30 | 株式会社Ihi | ステンレス鋼部材の検査方法、及びステンレス鋼製品の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0410588B2 (ja) | 1992-02-25 |
| US4643979A (en) | 1987-02-17 |
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