金属の種類を教えて下さい。

質問

金属について初心者なので教えて下さい。
金属の材質・種類を知りたく、３つの微小な金属を
蛍光X線分析に出したところ以下のような結果が出ました。
この成分分析結果より、どのような種類の金属で、
どのようなものに使用されている金属なのかわかりますか？
ご教授お願い致します。

金属?
　　　　　　Fe98.6% Mn1.4%

金属?
　　　　　　Fe97.7% Ni0.6% Mn1.7%

金属?（※測定箇所により分析結果が異なりました。）

測定箇所A　 Fe89.2% Cr5.3% Ni3.5% Mn2.0%
測定箇所B 　Fe94.6% Cr1.8% Ni1.6% Mn2.0%

追加の質問です。

今回分析に出した金属?～?は、鉄をクロムニッケルめっきした金属
という可能性はあるでしょうか？
分析に出した金属は微小な為、見た目ではめっきというのはわかりません。
見た目以外で、合金とめっきの区別の仕方などあればご教授お願いします。

回答No.2

noname#230359

鉄鋼材料にとって炭素（Ｃ）が最も重要な元素です。先ずは、炭素量を測定するべきです。ただし、炭素量は大抵は１％以下であり、蛍光X線分析で分析するのは難しいでしょう。別個に分析する必要があります。
また、目的というか、既にあるものなら、どういう種類か分類はできているでしょうから、当たりを付けてから分析するとよいでしょう。
例えば、?、?が鉄骨ならＪＩＳのＳＭ５０あたりの可能性があります。その場合、炭素量は0.2％くらいでしょう。
?は全然思いつきませんね。位置により違うなら、溶接構造という可能性も。

炭素量は燃焼法で分析します。早い話が、その鉄鋼の切粉を燃やして出てくるＣＯ２を分析します。大した装置ではないのですが、金属関係でも鉄鋼屋でないと必要がないから持ってないのでしょう。蛍光X線分析は社内ですか？これは切粉を取らなくても分析できますが、同じく機器分析でもカントバックの方が炭素量については精度が良いでしょう。ただ、カントバックの方は、火花を飛ばすので試験片に小さな焼け焦げができます。まあ、分析の人に相談してください。
化学成分を知りたいだけなら、少々の切粉さえあれば、ほとんど完璧に分析できます。その位置によって成分が異なるなら、ドリルで数箇所の切粉を取ってみればよいでしょう。鉄鋼メーカーの子会社に分析会社もありますから、そういう会社に依頼すればよいでしょう。
なお、鉄鋼材料にとって炭素（Ｃ）が最も重要なのは、炭素が鉄鋼の硬さを決める最大の要因だからです。逆に言えば、そこまで化学成分が分かっているのなら、硬さを測定さえすれば、かなりの精度で炭素量の推定ができます。

お礼

回答ありがとうございます。
炭素量測定が重要なのですね。
これは、どのような分析方法でわかるものなのでしょうか？
初歩的な質問ですみません・・・。

やっぱり、ある程度の見当がつかないと
ゼロの状態から絞り込んでいくのは難しいですね。
特に金属の知識が全くない私にとっては・・・。

またご教授頂ければ心強いです。

回答ありがとうございます。
蛍光Ｘ線分析は社外に依頼しました。
頻繁に分析するわけではないので自社では分析装置等もありません。
なので、知識もなく、ご教授頂いて本当に勉強になります。
化学分析も少量の切粉だけで分析可能なのですね。
炭素量の測定について、分析会社に問い合わせてみようと思います。
本当にありがとうございました。

回答No.1

noname#230359

X線分析での結果で、どんな金属であるか判定とのことですが、実際は難しいところです。

X線分析も種類があるのですが、軽元素が測定できないのと、微小な試料だと、酸化や汚れの影響などで、誤差が大きくなるのとで、確定的な判断は難しいところです。

いくつか候補となる材料が分かっていれば、それと比較することで、どの材料がもっとも可能性が高いかとか言えるかもしれませんが、全く分かっていないところで判断だと難しいかもしれません。

試料が多く取れれば、費用は高いですが、化学分析と併用して、もっと正確な分析結果を出せば、確定的な判定が出来るものと思います。

タニシさんが、詳しく回答されているので、補足程度で追記します。

カントバック分析は、面積が必要です。10mm四方くらいの平面が確保出来るならば、それがいいでしょう。
化学分析で炭素量を調べる場合、ダライ粉1ｇ程度あればいいかと思います。

タニシさんが溶接の可能性を指摘されていましたが、溶接材料との混雑や、酸化した場合、酸化し易い元素が高くなったりするので、また表面の汚れを巻き込んだりしたり、この様な外乱の影響が無い材料の成分が代表できるところから試料を採取することが大切です。

逆に言うと、外乱の影響がある試料しか採取出来ない場合、確実な成分分析は期待出来ないと判断するべきです。

お礼

回答ありがとうございます。
X線分析の場合、細かい測定はできないのですね。
今回の試料については、全く目星が付いていない状態で、
種類の特定ができなくても、可能性の範囲でもいいので
ある程度絞り込めればと思い分析に出しました。
[化学分析]の方がより正確に分析できるのですね。
これは、微小な試料ではできないのでしょうか？
最低でもどのくらいの大きさの試料が必要なものでしょうか？

また宜しければご教授お願いします。

回答ありがとうございます。
分析に出せる試料は、大きくて３ミリ程なので
カントバック分析は難しそうですね。
外乱の影響など全く考えていませんでした。
採取できる試料は、酸化している可能性が高いので、
正確な成分分析は難しいということですね・・・。
また、自分なりに勉強してみます。
色々教えて頂きありがとうございました。