CP値とCO2値の関係について

質問

炉温900℃の炉にCO2値0.25%のRXガスを投入した場合の
CP値の理論値はいくらになりますでしょうか。
当方初心者なので質問に不備があるかもしれませんがご了承ください。
導き方などご教授いただければ幸いです。

回答No.1

noname#230359

いくつかの数式だけでは済まない問題なので、ここでイチから説明するのは不可能。

参考文献を読んで、判らないところを再度質問して下さい。

文献(A)内でacと表示されているのがCPです。

こちらよりも文献(B)「熱処理変形と残留応力」
http://www.arimotech.com/documents/heat_treating_distortion_and_residual_stresses-i-2011-9-5.pdf#search='%E7%86%B1%E5%87%A6%E7%90%86%E5%A4%89%E5%BD%A2%E3%81%A8%E6%AE%8B%E7%95%99'
の4.3項の方が判り易いかもしれない。

CPの算出手順の説明として一番良いと思うのは、単行本「熱処理技術入門」の「浸炭処理作業」の項。

間違えました。訂正します。
ac＝PCではなく、ac＝(PC)/(Fe中のCの飽和溶解度)でした。

「Fe中のCの飽和溶解度」は温度により異なり、文献(A)図7(Fe-C状態図)にγ/γ+セメンタイト(cem)境界線として示されています。また図6のγ域内に0.2～2.0%が付記されている右下がりの線がCPになります。

RXガスの場合は式(24)(25)、図10が適用されます。

文献(A)にあるようにCPを正確に計算するには、浸炭雰囲気(ガス組成と温度)から雰囲気のacを算出し、acから図7(Fe-C状態図)を見てCPを読み取らならない。acからCPを求める部分は式化されていない。

化学平衡計算が苦手な場合は、CPを表示した図から概略値を読み取ることになる。例えば文献(C)
https://www.jstage.jst.go.jp/article/sfj1950/10/5/10_5_173/_pdf
の第8図。但し(Pcoの2乗)/(Pco2)は計算しなければならない。Pcoとは浸炭雰囲気中のCOの分圧。

質問の例ではPco2＝0.25%=0.0025。一方Pcoは測定する。測定していない場合はRXガスの理論ガス組成を用いる。RXガスの組成は原料ガスにより少し異なる。原料がプロパンならCO=23.1%、ブタンならCO=23.5%。判らなければRXガス発生炉メーカーに問い合わせる。
以上のPcoとPco2から(Pcoの2乗)/(Pco2)値を計算し、文献(C)図8に当てはめてCPの概略値を読み取る。

もっと簡単だが、より概略で良ければ文献(D)
http://www.nachi-fujikoshi.co.jp/tec/pdf/28A1.pdf
図2の上の図から読み取る。

参考URL：

https://www.jstage.jst.go.jp/article/materia1962/14/2/14_2_125/_pdf