MnO-SiO_2-CrO_x系融体中のMnOおよびSiO_2の活量とSi脱酸プロセスにおける介在物－ステンレス溶鋼間の平衡関係

摘要

製鋼プロセスの脱酸工程では，一般的に複数の脱酸元素が関与するため，添加する脱酸剤の種類や量によって溶鋼中で生成する非金属介在物の組成·形態が大きく変化する。この介在物は鉄鋼材料の品質を大きく左右するので，とりわけ清浄化が要求されるステンレス鋼の製造においては，脱酸工程での介在物の組成形態制御が製品の品質を左右するキープロセスとなる。 この技術開発に関する代表的基礎研究としては，瀬川らがフトーステナイト系ステンレス鋼（Cr濃度：18mass％，Ni濃度：8mass％，Mn濃度：0.7 mass％）のSi脱酸実験を行ったものがあるが，彼らはSi添加量の増加にともない介在物組成がMn－クロマイト（MnO·Cr_2O_3）単相→Mn-クロマイトとMn-シリケートの2相→Mn-シリケート単相→Mn-シリケートとシリカ（SiO_2）の2相→シリカ単相のように推移すると報告している（Fig．5（a）の上図参照のこと）。しかしながら，著者らの知る限り，ステンレス鋼中に介在する脱酸生成物の基本系であるMnO－SiO_2－CrO_x3成分系の熱力学的性質についてはほとんど知られていないので，介在物生成が平衡状態で起こっているのか，平衡に至るまでの過渡的な状態であるのかさえ不明である。