ГОСТ 22598-93
ГОСТ 22598–93 ニッケルおよび低合金ニッケル合金。酸素の測定方法
ГОСТ 22598−93
グループ B59
国際国家標準
ニッケル及び低合金ニッケル合金
酸素の測定方法
Nickel and low nickel base alloys. Method of determination of oxygen
OKCTU 1709
施行日 1995−01−01
序文
1 作成：ロシア国家標準局（Gosstandart of Russia）
提出：国家間標準化・計量・認証検定評議会（技術事務局）
2 採択：国家間標準化・計量・認証検定評議会（1993年10月21日）
採択に賛成した国：
| 国名 | 国家標準化機関の名称 |
| ベラルーシ共和国 | Белстандарт（ベルスタンダルト） |
| キルギス共和国 | Кыргызстандарт（キルギススタンダルト） |
| モルドバ共和国 | Молдовастандарт（モルドヴァスタンダルト） |
| ロシア連邦 | Госстандарт России（ゴススタンダルト・ロシイ） |
| タジキスタン共和国 | Таджикстандарт（タジクスタンダルト） |
| トルクメニスタン | Туркменглавгосинспекция（トゥルクメングラーフゴスインスペクツィヤ） |
| ウクライナ | Госстандарт Украины（ゴススタンダルト・ウクライーニ） |
3 本規格は ГОСТ 22598–77 に替わって制定される。
情報資料
参照される規格・技術文書
| 参照文書の表示 | 該当箇所（章、項、小項目） |
| ГОСТ 8.315−91 | 2.2, 3.2.2, 5.5 |
| ГОСТ 8.326−89 | 2.1 |
| ГОСТ 61−75 | 2.2 |
| ГОСТ 492−73 | 序文 |
| ГОСТ 1465−80 | 2.2 |
| ГОСТ 3118−77 | 2.2 |
| ГОСТ 4461−77 | 2.2 |
| ГОСТ 6709−72 | 2.2 |
| ГОСТ 10988−75 | 2.2 |
| ГОСТ 13083−77 | 2.2 |
| ГОСТ 18300−87 | 2.2 |
| ГОСТ 19241−80 | 序文 |
| ГОСТ 25086−87 | 1, 5.5 |
本標準は、再現還元溶融法（ГОСТ 492* および ГОСТ 19241 に準拠）により、ニッケルおよび低合金ニッケル合金中の酸素を質量分率 0.0005〜0.30% の範囲で測定する手順を定める。
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* ロシア連邦の領域では ГОСТ 492−2006 が適用される。— データベース作成者注記。
本法は、溶存および結合酸素が高温下でグラファイトるつぼの炭素と反応するという反応に基づく。溶融試料から放出された酸素は一酸化炭素として気相へ放出される。一酸化炭素は抽出ガスの定量分析を行う分析部へ送られる。
還元溶融法には、真空中での還元溶融（真空溶融法）と、不活性ガス流中での還元溶融（運搬ガス中溶融法）の2つの変法がある。
1. 一般要求事項
分析法の一般的要求事項は ГОСТ 25086 に従う。
2. 装置、材料および試薬
2.1. 真空中還元溶融法に基づく機器および装置：
С-911М1、С-1403М1（Giredmet の設計）およびその改良型。
運搬不活性ガス流中の還元溶融法に基づく迅速酸素分析装置：RO-16、RO-116、RO-316、АК-7516 およびそれらの改良型。
装置は ГОСТ 8.326* に従い計量学的適合性認定を受けていなければならない。
_______________
* ロシア連邦の領域では PR 50.2.009−94 が適用される。— データベース作成者注記。
注：同等の計量学的特性を有する他設計の装置の使用も許容される。
2.2. 試料の前処理および分析に用いる材料・試薬：
硝酸（ГОСТ 4461）;
酢酸（ГОСТ 61）;
塩酸（ГОСТ 3118）;
精製エチルアルコール（技術用、ГОСТ 18300）;
蒸留水（ГОСТ 6709）;
ニッケル棒（ГОСТ 13083）;
銅棒（ГОСТ 10988）;
既知組成の金属標準試料（ГОСТ 8.315*）;
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* ロシア連邦の領域では ГОСТ 8.315−97 が適用される（以降本文中同様）。— データベース作成者注記。
やすり（ГОСТ 1465）。
2.3. 個々の装置の運用に必要な材料および試薬の一覧は、各装置の製造仕様書に記載する。
3. 分析の準備
3.1. 試料の準備
3.1.1. 試料には亀裂、バリ、ピットがあってはならない。
3.1.2. 試料の質量は酸素の質量分率に応じて表1による。
表1
| 酸素の質量分率, % | 試料質量, g |
| 0.0005 〜 0.001（両端含む） | 3.0 − 1.2 |
| 0.001 より大きく 〜 0.003 | 1.2 − 1.0 |
| 0.003 より大きく 〜 0.01 | 1.0 − 0.7 |
| 0.01 より大きく 〜 0.3 | 0.7 − 0.3 |
3.1.3. 緻密試料の表面は機械的に洗浄（細目のやすりまたは高速切削鋼製のバイトを旋盤で用いる）し、アルコールで洗い、空気中で乾燥させる。
3.1.4. 酸素質量分率が 0.003% 未満の試料、および複雑形状の試料または厚さ（直径）が 3 mm 未満の試料は、酸素含有量に関係なく、以下のエッチング（酸洗）を追加で行う。新たに調製したエッチング液は酢酸（氷酢酸）700 部分、硝酸300 部分、塩酸5 部分から成る。エッチング条件：新調液を70〜80 °C に加熱し、試料を浸漬して40 秒間エッチングする。続いて流水および蒸留水、アルコールで洗浄する。同一ロットの試料は同一容積のエッチング液で同時に処理して差し支えない。エッチング後、試料の表面は斑点のない明るい光沢を有していなければならない。
3.1.5. 分析用に準備した試料の質量は ±0.01 g の精度で測定する。
3.1.6. 準備済み試料を空気中で 2 時間以上保管してはならない。
3.2. 装置の分析準備は、それぞれの技術説明書および取扱説明書に従って行う。
3.2.1. 真空中還元溶融法に基づく装置の準備は以下を含む：
装置の気密性の点検およびるつぼの脱ガス処理（2000〜2100 °C で1.5〜2 時間）。脱ガスの終了は、制御試験の補正量の値により判断し、その値は1600 °C での3 分間の抽出における一酸化炭素量として 3.5 µg を超えてはならない；
試料分析が行われる溶融金属の浴（ヴァン）をるつぼ内に形成すること。
純ニッケルの分析の場合、るつぼに2〜3 g のニッケルを投入し、1600 °C で4〜5 分間脱ガス処理を行い、その後制御試験を行って補正量を測定する。この補正量は1600 °C、抽出3 分間で一酸化炭素3.5 µg を超えてはならない。
低合金ニッケル合金の分析には、銅−ニッケル浴を用いる。形成手順は次のとおり：温度を1100 °C に下げ、まず銅を3〜4 g その後ニッケルを2〜3 g るつぼに入れ、10〜15 分間かけて温度を1700〜1750 °C まで徐々に上昇させ、溶融物を10〜15 分間脱ガス処理する。その後制御試験を行い補正量を測定する。この補正量は1700〜1750 °C、抽出3 分間で一酸化炭素4.5 µg を超えてはならない。
注記：浴には酸素質量分率が 0.005% 以下のニッケルおよび銅を用いること。
3.2.2. 運搬不活性ガス流中の還元溶融法に基づく装置の準備は以下を含む：
るつぼカプセルを連続して交換しながら、少なくとも2 回連続で制御試験を行い、得られた制御試験補正量の最大値と最小値の差を求める。装置は、その差が酸素で 2 µg 以下であれば分析準備完了とみなされる。この場合、制御試験補正量の平均値を算出し、装置の記憶装置に入力する；
測定セルのキャリブレーションを、既知量の校正ガスを注入して行うか、または ГОСТ 8.315 により検定済みで既知の酸素質量分率を有する標準試料（分析対象試料と同程度の酸素分率）を用いて行う。
4. 分析の実施
4.1. 試料はエアロックを通して炉内空間に導入され、続いてるつぼに投入される。そこで試料は溶融し、溶湯中の酸素が炭素と反応する。抽出されたガスは装置の測定部へ輸送される。輸送は使用装置のタイプに応じて、真空ポンプによるか運搬ガス流によって行われる。
4.2. 真空中還元溶融法に基づく装置では、ニッケルは1600 °C のニッケル浴中で、低合金ニッケル合金は1700〜1750 °C の銅−ニッケル浴中で分析する。溶湯中のニッケルと銅の質量比の上限は 1:1 とする。これは定期的に銅片を投入して浴を補充することで維持する。抽出時間はいずれの場合も 3〜5 分である。
4.3. 運搬不活性ガス流中溶融法に基づく装置では、ワンタイムのグラファイトるつぼカプセルを用い、浴を用いずに分析を行う。抽出時間は酸素質量分率に応じて装置が自動的に変化させ、20〜30 秒である。制御試験は5〜6 回の測定ごとに行う。
5. 結果の処理
5.1. 真空中還元溶融法の装置を使用する場合、通常、閉じた容積中で抽出ガス量を直接測定し、理想気体の状態方程式（クラペイロン−メンデレーフの式）により算出する。
（式（1）画像）
ここで：変数記号（画像） — 酸素の質量分率、％；
（画像） — サンプルから放出された一酸化炭素の圧力、mmHg（ミリメートル水銀柱）；
（画像） — 分析体積、cm3；
（画像） — 室温、°C；
（画像） — 分析試料の質量、g；
0.026 — クラペイロン−メンデレーフの式に含まれる定数値。
5.2. 運搬不活性ガス流中で溶融する近代的な迅速酸素分析装置を使用する場合、分析結果はデジタルボルトメータの表示または印字紙に ppm（parts per million）単位で表示される（1 ppm = 1·10⁻⁴ %（質量分率））。この場合、試料質量は自動的に考慮される。
5.3. 分析結果は、2 回の単独並列測定の算術平均値を採用する。ただし、それら2結果の差の絶対値が、信頼度0.95 に対する許容値（収束指標）を超えない場合に限る。許容値は次の式（2）により算出する。
（式（2）画像）
ここで（画像） — 収束指標（сходимости）である。
5.4. 同一試料の分析結果間の差の絶対値は、再現可能性指標に基づいて式（3）から算出される許容差を超えてはならない。
（式（3）画像）
ここで（画像） — 再現可能性指標（воспроизводимости）である。
5.5. 分析精度の管理は ГОСТ 25086 に適合して行う。精度管理は ГОСТ 8.315 に基づくニッケル組成の標準試料を用いて、2 回の並列測定で行う。並列測定結果の差の絶対値が式（2）により算出される収束指標（画像）以下であり、かつ標準試料の再現された酸素質量分率と認定（アテスト）された値との差が 0.71（画像）を超えない場合、分析結果は精度が確保されていると見なす。ここで（画像）は式（3）により求められる再現可能性指標である。
