ГОСТ 9716.1-79
GOST 9716.1−79 銅―亜鉛合金. 金属標準試料によるスペクトル分析法(スペクトルの写真記録を伴う)(改正 N 1 付)
GOST 9716.1−79
グループ B59
国家間標準
銅―亜鉛合金
金属標準試料によるスペクトル分析法
(スペクトルの写真記録を伴う)
Copper-zinc alloys. Method of spectral analysis of metal standard specimens with photographic registration of spectrum
OKSTU 1709
施行日 1981−01−01
情報事項
1. ソ連有色金属工業省が作成・提出
作成者:A.M. リティコフ、M.B. タウブキン、A.A. ネモドルク、M.P. ブルミストロフ、I.A. ヴォロビョワ
2. ソ連国家標準委員会決定(1979.12.26)N 5045 により承認・施行
3. 置換(取替)対象: GOST 9716.1−75
4. 参照される規格・技術文書
(以下のGOST番号が本文の該当箇所で参照される)
- GOST 8.326−89 — 節2
- GOST 61−75 — 節2
- GOST 83−79 — 節2
- GOST 195−77 — 節2
- GOST 244−76 — 節2
- GOST 4160−74 — 節2
- GOST 6709−72 — 節2
- GOST 15527−70 — 序文
- GOST 19627−74 — 節2
- GOST 25086−87 — 1.1, 5.1
5. 有効期間制限は、国家間標準化・計量・認証評議会議事録 N 5−94 により解除(IUS 11−12−94)
6. 再版(1998年10月)、改正 N 1(1990年7月承認)(IUS 11−90)
本標準は、金属標準試料(SO)を用い、スペクトルを写真記録するスペクトル分析法を規定し、以下の黄銅(ラテン語表記の合金名は原文のまま)に適用される:LS59−1、L63、LO70−1、L96、L68、L60、L70、L80、L85、L90、LO60−1、LO62−1、LO90−1、LS 58−2、LS 63−3、LS 74−3、LS 64−2、LS 60−1、LA 77−2、LAMsh 77−2-0,05、LAJ 60−1-1、LAN 59−3-2、LMtsA 57−3-1、LMts 58−2、LANKMts 75−2-2,5−0,5−0,5(GOST 15527 による)。
注:ロシア連邦領域では GOST 15527−2004 が適用される(データベース作成者注)。
本法は、交流アーク放電によるスペクトル励起と、分光器を用いた写真プレートへの記録に基づく。測定された解析線と「内部標準」の光学濃度差の値を用いて、検量線(グラフ)から対象元素の質量分率を求める。
この方法により、黄銅中の鉄、鉛、ニッケル、アルミニウム、スズ、ケイ素、ヒ素、ビスマス、アンチモン(スズと混同しないため注:ロシア語「Сурьма」はアンチモン; 英文は "sur'ma")、およびリンを、表1に示す質量分率範囲で定量できる。
表1
(表見出し)
- 合金銘柄
- 測定対象元素
- 質量分率, %
(以下、原表の行を要旨で翻訳)
LS59−1, LS 60−1, LS 63−3, LS 64−2, LS 74−3, LS 58−2
- 鉄: 0.01−0.8 %
- 鉛: 0.03−3.2 %
- ニッケル: 0.05−1.1 %
- スズ: 0.06−1.6 %
- アルミニウム: 0.025−0.2 %
- ケイ素: 0.03−0.6 %
- アンチモン: 0.003−0.03 %
- ビスマス: 0.002−0.008 %
- リン: 0.006−0.03 %
L60, L63, L68, L70, L80, L85, L90, L96, LAMsh 77−2-0,05
- 鉄: 0.01−0.3 %
- 鉛: 0.008−0.15 %
- ニッケル: 0.05−0.6 %
- スズ: 0.005−0.20 %
- ヒ素: 0.003−0.06 %
- ビスマス: 0.001−0.006 %
- アンチモン: 0.002−0.012 %
- リン: 0.009−0.02 %
- ケイ素: 0.01−0.20 %
- アルミニウム: 0.01−2.50 %
LO60−1, LO62−1, LO70−1, LO90−1
- 鉄: 0.01−0.15 %
- 鉛: 0.01−0.1 %
- スズ: 0.2−1.6 %
- ニッケル: 0.09−0.5 %
- アンチモン: 0.002−0.015 %
- ビスマス: 0.001−0.007 %
LA 77−2
- 鉄: 0.013−0.15 %
- 鉛: 0.02−0.09 %
- ニッケル: 0.097−1.35 %
- アンチモン: 0.0025−0.010 %
- ケイ素: 0.004−0.20 %
- アルミニウム: 1.20−3.00 %
- マンガン: 0.009−1.35 %
- ビスマス: 0.001−0.008 %
- リン: 0.01−0.03 %
LANJ 60−1-1, LAN 59−3-2
- 鉄: 0.04−1.50 %
LMtsA 57−3-1
- 鉛: (値なし/該当なし)
LMts 58−2
- アンチモン: 0.002−0.015 %
LANKMts 75−2-2,5−0,5−0,5
- ビスマス: 0.001−0.008 %
- ニッケル: 1.38−3.84 %
- アルミニウム: 0.33−4.10 %
- ケイ素: 0.16−0.98 %
- マンガン: 0.095−3.70 %
(注:原表の合金名・数値は原文の表に従う。合金名は原文のまま表記)
精度(再現性および収束性)は、表2に示す許容差の値で特徴付けられ、信頼度(信頼水準)0.95 に対応する。
表2
(表見出し)
- 測定不純物
- 2回の並列測定結果の許容差, %
- 2回の分析結果の許容差, %
(表の各行、要旨)
鉄: 並列測定の許容差 = 0.0015 + 0.12(単位%) ; 2回の分析結果の許容差 = 0.0013 + 0.16
マンガン: 0.0011 + 0.17 ; 0.0015 + 0.23
ケイ素: 0.0008 + 0.22 ; 0.0010 + 0.30
鉛: 0.0010 + 0.12 ; 0.0013 + 0.18
アンチモン: 0.0001 + 0.25 ; 0.0001 + 0.33
ニッケル: 0.0052 + 0.20 ; 0.0069 + 0.26
スズ: 0.0025 + 0.15 ; 0.0033 + 0.20
ビスマス: 0.0001 + 0.24 ; 0.0001 + 0.32
アルミニウム: 0.0007 + 0.20 ; 0.0009 + 0.26
ヒ素: 0.20 ; 0.23
リン: 0.30 ; 0.40
注:
1. 許容差の検査において、2回の並列測定結果の許容差の評価には、同一試料に対する第1回および第2回の並列測定結果の算術平均を用いる。
2. 2回の分析結果の許容差の検査においては、同一試料を別の時点で行った2回の分析結果の算術平均を用いる。
測定可能な元素の質量分率の範囲は、適用する標準試料(SOP)や使用機器、分析手法に応じて、上下に拡張することができる。
(改訂本文、改正 N 1)
1. 一般要求事項
1.1 分析法の一般要求事項は GOST 25086 に従う。
(改訂本文、改正 N 1)
2. 装置、試料および試薬
- 紫外域の写真撮影用中分散分光器(タイプ ISP-30)。
- 電源:交流アーク(発生器 GЭU-1(スタンド SHТ-16)、DG-2(スタンド SHТ-9)、および IВС-21)。
- ミクロフォトメーター:タイプ MF2 または IFO-460。
- スペクトルプロジェクター:PS-18 等。
- 電極:銅(M1)または炭素(C3)製の棒(直径 6−7 mm)、半球または切頭円錐形に研がれたもの。
- 電極研磨器具:炭素または銅電極用研磨装置、モデル KP-35。
- 標準試料および試料を面研削する旋盤(平面研削用)タイプ TV-16。
- スペクトル用写真乾板(タイプ 1, 2, 「Micro」、ES、UFS)、感度 0.5〜60 単位。
- メトール(パラメチルアミノフェノール硫酸塩)。
- ハイドロキノン(パラジオキシベンゼン) — GOST 19627 準拠。
- 無水硫酸ナトリウム — GOST 195 準拠。
- 無水炭酸ナトリウム — GOST 83 準拠。
- 臭化カリウム — GOST 4160 準拠。
- 結晶性チオ硫酸ナトリウム(チオ硫酸塩) — GOST 244 準拠。
- 酢酸 — GOST 61 準拠。
- 蒸留水 — GOST 6709 準拠。
スペクトル写真乾板用現像液は、使用前に溶液1と溶液2を等量混合して調製する。
溶液1の調製:メトール 2.5 g、ハイドロキノン 12 g、亜硫酸ナトリウム(ソーダ)100 g を 500−700 cm3 の水に溶解し、水で 1 dm3 に調整する。
溶液2の調製:炭酸ナトリウム 100 g と臭化カリウム 7 g を 500−700 cm3 の水に溶解し、水で 1 dm3 に調整する。
他の対比効果のある現像液の使用を許容する。
UFS タイプのスペクトル写真乾板用現像液の調製:メトール 2.2 g、ハイドロキノン 8.8 g、亜硫酸ナトリウム 96 g、炭酸ナトリウム 48 g、臭化カリウム 5 g を 500−700 cm3 の水に溶解し、水で 1 dm3 に調整する。
定着液:チオ硫酸ナトリウム 300 g、亜硫酸ナトリウム 25 g、酢酸 8 cm3 を蒸留水 1 dm3 に溶解して調製する。
他の定着液の使用を許容する。
計測機器は本規格で定める計量学的特性を満たすもの、装置は技術特性が同等以上のもの、試薬は上記と同等以上の品質のものを用いることができる。計測器は GOST 8.326 に従って校証(アテスト)されている必要がある。
(注:ロシア連邦では PR 50.2.009−94 が適用される)
(改訂本文、改正 N 1)
3. 分析の準備
3.1 試料および標準試料(SO)の試験前処理は、各測定シリーズで同一方法とすること。試料と標準試料の質量は互いに 2 倍を超えて差があってはならない。
試料の準備は、研削や切削工具(冷却液・潤滑剤を使用しない)による片面の平面研削で行う。
撮影時には、研削した面は直径 10 mm 以上の平坦な面であり、ピット、傷、亀裂、スラグ包有物がないこと。スペクトル撮影前に、被測定試料および標準試料をエチルアルコールで拭き取り、汚れを除去する。
(改訂本文、改正 N 1)
4. 分析の実施
4.1 試料(または SO)はスタンドの下部クランプに固定し、炭素または銅電極の下に位置させる。被照射部の端からの距離は、スパークの径(2−5 mm)以上とする。
電極の先端を 1.5−2.5 mm に開いて交流アーク(電流 3−8 A)を着火する。
電極間距離はテンプレートまたはマイクロメータねじで設定する。アーク長と光学軸上の光源位置は、投影レンズとスクリーンを用いて、光源からスリットまでの領域外から確認・調整する。
スペクトルは中分散石英分光器 ISP-30 を用いて撮影する。スペクトルスリット幅は 0.015 mm。露光時間短縮と高分解能を得るために、スリットの非点収差(アスティグマティック)照明を用い、コリメータの対物レンズを完全に満たすようにする。これを目的として、焦点距離 75 mm の単一レンズ球面コンデンサーをスリットから 300 mm、光源から 72 mm の位置に置くことが推奨される。
均一なライン強度を焦点面で得られるならば、他の照明系の使用も許容する。
解析線および背景の適正な光学濃度を確保するために、異なる感度の写真乾板を使用してもよいが、背景の最小測定可能光学濃度は 0.25 以上でなければならない。
露光時間と光源〜分光器スリット間距離は、使用する写真乾板の感度に応じて選定し、連続スペクトルの背景が適正な濃度になるようにする。ヴェールや過曝によって背景濃度が上がることは許されない。
露光時間は 15 秒以上とする。予備焼き(予熱)の時間は 15 秒である。
各試料(試料または SO)について、2 枚のスペクトログラムを撮影する。
4.2 写真乾板の現像処理
乾板の現像はその種類に応じた現像液(節2参照)で、温度 18−20 °C にて行う。
流水で洗浄した後、定着液で定着し、流水で洗い、乾燥する。
(節4.1、4.2 は改訂本文、改正 N 1)
5. 結果の処理
5.1 スペクトログラム上の解析線および「内部標準」の光学濃度は、ミクロフォトメーターで測定する。
解析線は合金銘によって選択する。
解析線および内部標準(背景)の波長は表3 に示す。
表3
(表見出し)
- 測定対象元素
- 解析線の波長(nm)
- 背景濃度を測定する位置(「背景1」「背景2」等)
- 適用合金銘
(主な行の要旨、原表に従う)
ニッケル — 282.129 nm — 背景2 — LS59−1, LO70−1, L96, LA 77−2
ニッケル — 241.614 nm — 背景2 — LAN 59−3-2, LMtsA 57−3-1, LANKMts 75−2-...
鉄 — 296.690 nm — 背景1 — L96, LS59−1, LO70−1, L68, LS 74−3, LS 64−2, LO90−1
鉄 — 259.939 nm — 背景2 — LA 77−2, L63, L70, L80, L90
鉄 — 259.837 nm — 背景2 — LAJ 60−1-1, LAN 59−3-2, LMtsA 57−3-1, LANKMts 75−2-..., LMts 58−2
鉄 — 238.204 nm — 背景2 — LAN 59−3-2, LMtsA 57−3-1, LANKMts 75−2-...
スズ — 266.125 nm — 背景2 — LS59−1, L68
スズ — 281.262 nm — 背景2 — LO 70−1
スズ — 283.999 nm — 背景2 — L96, L63
ヒ素 — 234.984 nm — 背景3 — L68, LAMsh 77−2-0,05
鉛 — 287.332 nm — 背景4 — L63, LO70−1, L68
鉛 — 244.380 nm — 背景1 — LS 59−1
鉛 — 283.307 nm — 背景5 — L96, LA 77−2, LAJ 60−1-1, LAN 59−3-2, LMtsA 57−3-1, LMts 58−2, LANKMts 75−2-...
アルミニウム — 266.039 nm — 背景2 — LS 59−1
アルミニウム — 308.215 nm — 背景2 — LAN 59−3-2, LMtsA-58−3-1, LANKMts 75−2-... , L63
ケイ素 — 243.516 nm — 背景1 — LS 59−1
ケイ素 — 251.433 nm — 背景2 — LA 77−2
ケイ素 — 283.158 nm — 背景2 — L63, LAN 59−3-2, LMtsA 57−3-1, LANKMts 75−2-...
ビスマス — 306.772 nm — 背景1 — L60, L63, L68, L70, L80, L85, L90, L96, LO60−1, LO62−1, LO70−1, LO90−1, LA 77−2, LAJ 60−1-1, LAN 59−3-2
リン — 255.32 nm — 背景2 — L63, L90
アンチモン — 252.85 nm — 背景2 — L63, L68, L70, L80, L90
(補助)259.81 nm — 背景2 — LS59−1, LS 64−2, LS 74−3, LO90−1
注:「背景1」は解析線付近のより長波長側に測定される背景の最小光学濃度を意味する。
「背景2」は解析線付近のより短波長側に測定される背景の最小光学濃度を意味する。
「背景3」は 235.08 nm の弱い分子線の光学濃度で、計算上は背景濃度として扱う。
「背景4」は銅の線 288.29 および 288.53 nm の間で測定される背景の最小光学濃度を意味する。
「背景5」は鉛線 283.307 nm から長波長側へ 0.13 mm の位置で測定される背景の最大光学濃度を意味する。
他の解析線、内部標準線、励起源を用いることは、本規格で定める計量学的特性以上が得られる場合に許容される。
推奨される主要な方法は「三点標準(3標準)法」であるが、固体検量グラフ法、コントロールスタンダード法等の他のグラフ作成法も許容される。
スペクトログラム上で、ミクロフォトメーターを用いて被測定元素の解析線および背景の暗化度(光学濃度)を測定する。解析線と背景の光学濃度差(解析線と内部標準の光学濃度差)を計算する。
各標準試料について得られた 2 枚のスペクトログラムの結果の算術平均を求め(各標準での平均)、添付表に基づき換算して検量グラフを作成する(横軸は Δ(光学濃度差)等、縦軸は標準試料中の不純物の質量分率%)。検量グラフから、同一試料の各スペクトログラムについて不純物含有量を求める。
最終分析結果は、同一乾板上で得られた 2 回の並列測定結果の算術平均を採用する。
並列測定間の差が表2 の許容差を超える場合は、別の写真乾板でスペクトル撮影をやり直す。この場合、最終結果は 4 回の並列測定の算術平均とする。
分析結果の精度管理は GOST 25086 に従い、国家標準試料、部門標準試料または企業標準試料を用いて行う。
(改訂本文、改正 N 1)