サブマージドアーク溶接における化学反応の基礎理論(2 報) : 酸素ガス, FeO-Fe_2O_3-CaO-SiO_2 系溶滓と Fe-Si-O 系溶鉄の平衡理論に関する数値計算結果
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概要
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We have derived equilibrium formulas for oxygen gas, FeO-Fe_2O_3-CaO-SiO_2 molten slag and Fe-Si-O molten iron by the statistical thermodynamic method, made their approximation to evaluate the concentration of Fe_2O_3 in the molten slag and the oxygen pressure Po_2 equilibrating with the system, and evaluated the concentration of silicon and oxygen dissolved in the molten iron by the electronic computer. Details can be summarized as follows. (1) The Fe_2O_3 quantity in the total FeO is a negligible quantity in the numerical calculation, when no Fe_2O_3 is added to the molten slag, FeO-Fe_2O_3-CaO-SiO_2. If Fe_2O_3 is forcibly added, however, the oxygen pressure is greatly increased. (2) With a decrease in FeO, the oxygen pressure Po_2 equilibrating with the composition of the T. FeO-CaO-SiO_2 molten slag and the molten iron decrease. Where FeO is low, the minimum value shifts to the CaO side. (3) In relation to the steel-making reaction of the basic open hearth, the temperature is low, and the silicon reduction is little. In the welding exposed to high temperature, however, the reduced silicon greatly increases in relation to the composition of the slag of much SiO_2 content, so discloses the calculation, too. (4) According to the conventional equilibrium study of chemical metallurgy of the Fe-Si-O system, if silicon increases, O decreases; but O increases, if silicon decreases. The statistical thermodynamic analysis has, however, disclosed that O also increases, if silicon increases beyond a certain extent. It seems to be attributable to the fact that silicon and O of some bond force are dissolved in the molten iron. (5) The oxygen quantity in the welded metal is far more than that in the steel-making reaction, because the welding is a high temperature reaction, and still the molten slag composition is rich in SiO_2. In the reaction at high temperature, therefore, it is necessary to make such choice of the slag composition that the oxygen quantity may be minimum.
- 社団法人溶接学会の論文
- 1963-12-25
著者
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