| 研究概要 |
1.1873KにおいてAl_2O_3るつぼ中でFe-Al合金とCaO-Al_2O_3系スラグを溶解し、過飽和および平衡実験を行った。また,界面活性元素であるテルル添加および冷却速度の過飽和への影響を調べた。
1)テルルを添加しない過飽和実験において,全Al-全O濃度の関係は冷却速度によって変化しなかった。これは,鉄の融点までの冷却において,全Al,全O濃度がAl_2O_3析出の臨界過飽和値に達しなかったためである。
2)テルルを添加した過飽和実験において,テルル濃度が0.005mass%以上で,全Al-全O濃度の関係は冷却速度によって変化した。これは,テルル添加によりAl_2O_3析出に必要な臨界過飽和度が低下して鉄の融点までの冷却時にAl_2O_3が析出し,さらに,テルル添加の効果により浮上分離しやすくなったためと考えられた。冷却速度が低いほどAl_2O_3の浮上分離時間が長くなるため,全O濃度は低下した。
3)溶鉄/アルミナ間の界面エネルギーにおよぼすテルルの影響を考慮することにより,Al_2O_3析出の臨界過飽和度は約10^2と見積もられた。
4)Fe-Al合金とCaO-Al_2O_3系スラグとFe-Al合金間のテルルの分配比は,メタル中のAl濃度と共に増加した。テルル分配比とAl濃度の関係から,テルルはスラグ中でTe^<2->イオンとして存在することがわかった。
2.1875Kにおいて,CaOおよびAl_2O_3るつぼ中で,Fe-AlまたはFe-Al-Te系融体とCaO-Al_2O_3-Fe_tO(≦3mass%)系溶融スラグを5および60分間反応させる実験を行い,過飽和およびAlの再酸化におよぼすテルル添加および初期Fe_tO濃度の影響を調べた。
1)Al_2O_3るつぼ飽和CaO-Al_2O_3-Fe_tO系スラグを添加し,5分後に急冷したFe-Al系合金中には,Al_2O_3,ハ-シナイト(FeO・Al_2O_3)およびAl_2O_3-Fe_tO系の一次介在物が認められた。
2)1873Kでスラグとメタルを反応させ急冷した実験において,全Al-全O濃度の関係は過飽和であった。ただし,Al_2O_3るつぼ飽和CaO-Al_2O_3-Fe_tO系スラグをFe-Al-Te系合金と60分間反応させ,急冷した実験では,過飽和は認められなかった。
3)Fe_tO濃度と全Al濃度の関係は平衡,過飽和に関係なく同じであった。ただし,Al_2O_3るつぼ飽和CaO-Al_2O_3-Fe_tO系スラグを用いて5分間反応させた実験では,Fe_tO濃度は平衡値に到達せずに高かった。
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