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ーステンレス溶鋼間の平衡関係

摘要

ステンレス綱のSi脱酸プロセスにてMnO-SiO_2-CrO_x 3成分系介在物の組成中形態制御を行う際に有用な情報となる介在物ーステンレス溶鋼間の平衡関係を明らかにすることを目的として．以下の2つの研究（I），（II）を行った。 （Ⅰ）操業条件に近いT＝1873K，P_o＝2×10~(-6)Paの条件で,上記3成分系スラグと洛鉄との平衡実験を行い，MnO?Cr_2O_3固溶体と平衡するスラグの液相線におけるMnOとSiO_2の活量を求めた。 さらに，スラグ領域全域における上記2成分の等酒量線図を作図した。（II）研究（りの結果ならびに既報の本3成分系の熱力学データを用い，脱酸剤であるSiの添加量とステンレス潜鋼の脱酸挙動や生成する介在物組成の関係を平衡計算により求めた。 得られた知見を以下に示す。 （1）得られたSi脱酸挙動の平衡計算結果は，既報のSi脱酸実験の結果と良く一致しており，Si脱酸プロセスにおける脱酸挙動や介在物生成は平衡状態にある可能性が高い。 したがって，平衡計算を行うことにより．任意の組成のステンレス鋼のSi脱酸プ蔓セスにおける介在物の生成挙動や脱酸挙動を予測することができる。 （2）辿濃度が0.18mass％以上のオーステナイト系ステンレス鋼および辿濃度が0.16mass％以上のフェライト系ステンレス鋼については，Si添加量の増加にともない生成する介在物組成がMnO·Cr_2O_3→MnO·Cr_2O_3＋Mn－シリケート→Mlトシリケート→Mnトシリケート十SiO_2→SiO_2のように変化する。（3）ステンレス鋼中の地溝度が（2）で示した値より低くなった場合には，Mn－シリケートが介在物として生成することはなく，Si添加量の増加にともないMnO·Cr_2O_3→MnO·Cr_2O_3＋SiO_2→SiO_2のように組成が変化する。（4）オーステナイト系，フェライト系いずれのステンレス網の場合も，Si添加量の遣いにより生成する介在物組成が（2），（3）のように変化し、それにともなって溶鋼の脱酸挙動のSi添加量依存性も大きく異なる。