Kinetyka absorpcji azotu przez topione łukowo spoiwa typu Fe-C-Mn

Poddano analizie wpływ warunków topnienia metodą TIG w atmosferach Ar+2%N2 i Ar+2%N2+0,2%O2 oraz zawartości tlenu w spoiwach na kinetykę absorpcji azotu przez spoiwa typu Fe-C-Mn. Proces badano w połączeniu z innymi zjawiskami występującymi w stopionych spoiwach. Absorpcja azotu przez topione łukowo spoiwa typu Fe-C-Mn została opisana kinetyczna reakcja I rzędu, dzieląca całkowitą powierzchnię stopionej próbki na obszar oddziaływania łuku elektrycznego i obszar kontaktu z chłodniejszym gazem osłonowym. Na podstawie tego modelu wyznaczono zależne od czasu zmiany zawartości azotu, a także współczynniki transportu masy i szybkości absorpcji azotu w różnych warunkach topnienia. Wykazano, że warunki absorpcji azotu przez topione łukowo spoiwa typu Fe-C-Mn różnią się znacznie od mechanizmu sugerowanego dla czystego Fe i rozwiązań w systemie Fe-O. Reakcja odtleniania węglem zachodząca w wysokich temperaturach jest czynnikiem ograniczającym absorpcje azotu przez topione łukowo spoiwa typu Fe-C-Mn. Wzrost szybkości absorpcji azotu i zawartości azotu, wynikający ze zmniejszenia prądu topnienia, związany jest ze zmniejszeniem intensywności odtleniania węglem i intensywności parowania manganu, a także z powstawaniem ciekłych tlenków, które zmniejszają desorpcję azotu z obszarów niepoddanych oddziaływaniu łuku elektrycznego.