炭化剤の粒子サイズの影響。 炭化剤の吸収速度は、炭化剤の溶解速度と拡散速度、および酸化損失速度の複合効果によって決まります。一般に、炭化剤の粒子は小さく、溶解速度は速く、損失速度は大きくなります。 炭化剤の粒径が大きく、溶解速度が遅く、損失率が小さい。 炭化剤のサイズの選択は、加熱炉の直径と容量に関係します。 一般的に、加熱炉の直径と容量、炭化剤のサイズは大きくなります。 逆に、炭化剤のサイズは小さくなります。
添加される炭素強化剤の量の影響により、特定の温度および同じ化学組成では、鉄溶液中の炭素の飽和濃度は一定になります。 ある程度の飽和度以下では、炭化剤の添加量が増えるほど、溶解と拡散に必要な時間が長くなり、それに対応する損失が大きくなり、吸収速度が低下します。
炭化剤の吸収速度に対する温度の影響。 速度論的および熱力学的観点から、鉄溶液の酸化は C-Si-O 系の平衡温度に関連しています。つまり、鉄溶液中の O は C および Si と反応します。 平衡温度はターゲットの炭素とシリコンの含有量によって異なります。 鉄溶液が平衡温度を超えると、炭素が優先的に酸化され、C と O から CO と CO2 が形成されます。その結果、鉄溶液からの炭素の酸化損失が増加します。 その結果、平衡温度が平衡温度よりも高い場合、炭素増加量の取り込みは減少します。 炭素増加温度が平衡温度より低い場合、炭素の飽和溶解度が低下し、炭素の溶解・拡散速度が低下し、収率も低下します。 平衡温度では、炭素強化剤の吸収速度が高くなります。
磁性流体の撹拌が炭素強化剤の吸収速度に及ぼす影響。 撹拌することで炭素の溶解と拡散が促進され、燃焼により炭化剤が鉄の表面に浮遊するのを防ぎます。 炭化剤が完全に溶解するまでの撹拌時間が長く、吸収率が高い。 撹拌することにより、炭酸化と保持時間を短縮し、生産サイクルを短縮し、鉄溶液中の合金元素の燃焼を回避することもできます。 しかし、撹拌時間が長すぎると炉の耐用年数に大きな影響を与えるだけでなく、炭化剤を含む溶液では撹拌により鉄溶液中の炭素の損失が増加します。 したがって、鉄溶液を適切に撹拌することで、炭酸化剤が完全に溶解する必要があります。
炭化剤の吸収速度に対する鉄溶液の化学組成の影響。 フェロ溶液の初期炭素含有量が高い場合、特定の溶解限界の下では、炭素強化剤の吸収速度は遅くなり、吸収は小さくなり、燃焼損失は大きくなり、炭素強化剤の吸収速度は遅くなります。 鉄の初期炭素含有量が低い場合は、その逆が当てはまります。 さらに、鉄溶液中のケイ素と硫黄は炭素の吸収を妨げ、炭素強化剤の吸収速度を低下させます。 マンガンは炭素の吸収を助け、炭素強化剤の吸収速度を高めます。 影響度としては、ケイ素の影響が大きく、次いでマンガンであり、炭素、硫黄の影響は小さい。 したがって、実際の製造プロセスでは、まずマンガン、次に炭素、次にシリコンを増加させる必要があります。
