鋼中のスクラップ起因不純物元素に関する熱力学データベースの作成

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07555494
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 大谷 博司子 東北大学, 学際科学研究センター, 助教授 (70176923)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 赤松 聡 新日本製鐵, 光製鉄所, 主任研究員 ; 瀬沼 武秀 新日本製鐵, 八幡技術研究部, 主任研究員 ; 貝沼 亮介 東北大学, 工学部, 助教授 (20202004) ; 石田 清仁 東北大学, 工学部, 教授 (20151368)
• Keywords: トランプエレメント / スクラップ処理 / 熱力学データベース / 状態図

Research Abstract

1.不純物元素から構成されるFe-Cu基多元系状態図の実験および熱力学的解析
V, Cr, Mu, Co, Ni, Al, Si, Snから構成されるFe-Cu基3元系状態図について,拡散対法を用いて各合金系の相境界について詳細な実験を行い,状態図に関する実測データの蓄積を行った。さらにその結果を平成7年度における研究で決定した2元系の熱力学パラメータを考慮しながら解析し、多元系溶体中での元素間の相互作用を評価した。
2.熱力学データベースの構築
Fe-Cu-X (X : V, Cr, Mn, Co, Ni, Al, Si, Sn)から構成される合金系における種々の熱力学的性質(任意の組成、温度、活量下で平衡する相の組成や量、組成と混合エンタルピーとの関係、蒸気圧、比熱などの熱力学量)を精度良く予測するための熱力学データベースの作成を行った。
3.鋼中の除去困難な元素や有害元素に関する熱力学的考察
環境汚染物質であるPb, Cd, Bi, Sb, Asや、蒸気圧が低いために鋼からの除去が困難であるCu, Snなどの元素について,Fe中への固溶度や固液分配係数を上記の熱力学データベースを用いて計算し、これらの元素の分離除去技術開発のための基礎について熱力学的考察を行った。

Research Products

• [Publications] H. Ohtani et al.: "Liquid/Solid Phase Equilibria in the Fe-Cu-X Ternary Systems" ISIJ International. 37. 207-216 (1997)
• [Publications] H. Ohtani et al.: "Application of the CALPHAD Method to Material Design" Thermochimica Acta. 印刷中. (1997)