固体炭素あるいはCOガスとの反応による鉄の浸炭溶融

摘要

鉄-炭素系共晶温度以上におけるCOガスによる鉄への浸炭は，鉄表面における反応と鉄中への炭素の拡散が律速する。 鉄表面において飽和炭素濃度に到達後,液相生成に必要な駆動力を得ることができる過飽和度に到達するまで，溶融は開始しない。 固体炭素との接触による反応では、液相中の炭素密度が大きいため速やかに吸炭が進行し、溶解する。 特に、スケールがあると溶解速度は加速される。 鉄の吸炭溶融あるいは脱炭凝固は固液共存相を通る点に特徴がある。たたら製鉄のように酸素ポテンシャルが高いと酸化脱炭を伴い、発熱により温度が上がり固液共存相に沿って炭素濃度の低い鋼が生成する。