溶鉄表面における窒素の解離反応速度におよぼす合金元素の影響

摘要

鋼中に残存する窒素等の非金属不純物は、鋼板の品質ならびに加工性向上のため極微量であることが要求されているが、大気からのトラップ等により現状ではその低減に限界がある。 溶鉄-ガス問における窒素の反応について種々の速度論的な検討が行われ、窒素の溶解反応速度に及ぼす合金元素の影響については、合金元素と窒素間の熱力学的親和力と相関があることが明らかとなってきた。 窒素が溶鉄表面で吸着·解離することにより溶解·脱離反応が進行することを考慮すると、反応速度及びその反応機構に対して合金元素の表面濃度が強く影響を及ぼしていると考えられる。 この点に着目し、溶鉄表面における窒素の解離反応速度を同位体交換反応法を用いて測定し、化学反応速度に及ぼすMn，Cu，Moの影響と、速度定数の合金元素表面濃度依存性を調べることにより、その反応機構について考察した。