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• Diana Hernandez

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3- Disolución de Gases en el Acero. Competencia específica a desarrollar: Definir los mecanismos de disolución de gases en el acero líquido, así como su control.

3.1.- Influencia de Gases Sobre las Propiedades Mecánicas del Acero Los procesos de fabricación de aceros con aplicaciones tecnológicas críticas, deben garantizar la eliminación de todo tipo de defectos producidos por los gases como porosidades. La presencia de estas irregularidades en una determinada zona sometida a esfuerzos mecánicos, puede actuar de punto de inicio para la formación de otros defectos como grietas, los cuales generan roturas de piezas en servicio o el origen de falla por fatiga. Las normativas y controles de calidad aplicados a los aceros consideran siempre que éstos se encuentren exentos de defectos y consecuentemente apenas consideran sus efectos. Los defectos, en particular la porosidad, puede ser provocado por la formación de gases en el seno del metal líquido o bien como consecuencia de la contracción volumétrica del propio metal durante el enfriamiento y posterior solidificación. El contenido de gases en los aceros depende de la composición química y de la temperatura a la cual se encuentra dentro de un proceso de fabricación. Se tiene el siguiente registro de las concentraciones de gases determinados al fundir al vacío una probeta de metal en HE y en BOF, y midiendo las cantidades de estos que se desprenden en estado líquido, se obtiene los datos de la tabla 3.1. Tabla 3.1 Concentración de gases al fundir al vacío probetas de metal en HEA y en convertidor BOF.

Gas

En H. eléctrico

En BOF

Hidrógeno

0.0004-0.0006% (250 ppm)

0.0001-0.0003% (150 ppm)

Nitrógeno

0.007-0.010 % (300)

0.002-0.008% (100)

Oxígeno

0.002-0.004% (150)

0.005-0.008% (350)

El H₂, N₂, O₂ son metalúrgicamente considerados gases que se encuentran disueltos en el metal formando distintos compuestos. Estos compuestos llamados inclusiones no metálicas (nitruros-óxidos, ..) son frágiles y empeoran las propiedades mecánicas del acero.

El hidrógeno El hidrógeno causa la formación de copos que puede dar origen a desgarres internos, causa fisuras internas en aceros aleados y en lingotes durante el vaciado ayuda a la formación de segregación normal. El hidrógeno contenido en el acero líquido, puede provenir de la propia carga como chatarra (húmeda), de los productos formadores de escoria, de la atmosfera del horno, del revestimiento refractario húmedo de los recipientes y de las ferroaleaciones o desoxidantes si estos no son

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almacenados correctamente. El hidrógeno se diluye rápidamente en el acero líquido, originando poros en la solidificación (1,6) según reacción: 2[H] → H₂. ………..…………………………………….…..(3.1) Del vapor de agua proveniente de la humedad ambiental, de chatarra húmeda, del molde en verde, del revestimiento o de la cuchara, no se disuelve en el acero como tal, sino que a elevadas temperaturas se descompone (6), según la siguiente reacción: [Fe] + H2O → (FeO) + 2[H] ……………………………(3.2) Esta reacción evoluciona en sentido contrario a bajas temperaturas. El hidrógeno y el óxido de hierro afectan negativamente a las características del acero:

El nitrógeno Está presente en el acero, no sólo en forma de elemento difusible atómico, sino también como nitrógeno combinado en nitruro de hierro. El N₂ forma también nitruros con otros elementos como, por ejemplo con Cr, Al, V, Nb, Zr y B. Estas inclusiones sólidas, que reducen considerablemente la calidad de los aceros, deben eliminarse antes de la colada y puede hacerse como para el H₂ en el horno mismo o en la olla de acero. El N₂ produce un marcado efecto frágilizador en el acero solidificado. Causa el fenómeno de envejecimiento. El nitrógeno en forma de nitruros de alto punto de fusión en acero líquido controla el tamaño de grano durante la solidificación. Se pueden producir aceros aleados con nitrógeno que tienen aplicaciones similares a los aceros inoxidables. El nitrógeno presente en el acero líquido proviene normalmente de la atmósfera del horno y de algunas ferroaleaciones que contienen cromo. El contenido de nitrógeno es muy pequeño en la práctica y se encuentra combinado en forma de nitruros. Aun así su efecto es nocivo sobre las propiedades mecánicas (6). Las inclusiones NM se disponen durante el proceso de deformación en forma de rayas interrumpidas (óxidos) orientados a lo largo de la dirección del laminado causando separación del material. El Fe puro y los aceros llegan a contener importantes % de gases cuando el bm., alcanza las máximas temperaturas en las etapas de fabricación. Al enfriarse el acero líquido y en especial durante la colada, se van desprendiendo los gases, sobre todo en el momento de la solidificación, en que disminuye mucho y muy bruscamente su solubilidad. La disolución del H₂ y N₂ en el Fe líquido puro siguen la ley de HENRY y la ley de SIEVERT. La solubilidad del N₂ está limitada a 0.045% en peso a 1600ºC y a 1 atm., de presión de gas de N₂. Arriba de esta concentración no hay desviación de la ley de HENRY.

El oxígeno Durante la oxidación que tiene lugar en los proceso de aceración, pueden disolverse cantidades considerables de oxígeno en el metal fundido. El oxígeno, es la causa más frecuente de la aparición de sopladuras, es la presencia de oxígeno en el acero, que se presenta disuelto como óxido de hierro o en óxidos insolubles como óxido de manganeso, dióxido de silicio u óxido de aluminio. La reducción de los óxidos por el carbono da lugar a monóxido de carbono, que no se disuelve en el metal (6) según reacción. [FeO]+[C] → [Fe] + {CO}.

…………………………………………………(3.3)

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Es decir, cuando el metal fundido se enfría y al solidificarse, del solido se expulsan oxígeno y otros gases conforme baja el punto de saturación (fig. 3.1). El oxígeno expulsado se enlaza químicamente con carbono atómico para formar CO, gas que aparece en burbujas produciendo porosidad, la cual se manifiesta en forma de poros pequeños y dispersos, o bien en forma de grandes cavidades. Los poros interiores, pueden cerrarse y soldarse durante las operaciones ulteriores de conformación en caliente; no así los que se exponen al aire a temperaturas elevadas, cuyas superficies se oxidan y no sueldan. Así, en el producto acabado aparecen grietas y defectos internos (2). Para disminuir la cantidad de gases y de las INM, se trata el acero a un proceso de vacío e inyección de gas inerte. Se ha descrito que la fabricación de acero es un proceso de oxidación selectiva de impurezas en hierro fundido. Durante esto, el acero fundido disuelve un poco de oxígeno. La solubilidad del oxígeno en acero sólido es pequeña. Por lo tanto, durante la solidificación del acero en lingote o colada continua, el exceso de oxígeno se rechaza por el metal en solidificación. Este exceso de oxígeno causa defectos tales como orificios y formación de inclusiones no metálicos en piezas fundidas. También tiene una influencia significativa en la estructura del metal colado. Por lo tanto, es necesario controlar el contenido de oxígeno en el acero fundido antes de que se solidifique. Se sabe que, el contenido de oxígeno del baño dentro del horno es alta, y es necesario bajarla mediante la desoxidación después de la fabricación de acero primario y antes de llevar el fundido en un lingote o molde de colada continua (3).

3.2

Cinética de Disolución de Gases en el Acero.

El Nitrógeno Se ha establecido que el N₂ y el H₂ son gases diatómicos, los cuales son solubles en Fe líquido y en el acero. El nitrógeno está presente en el acero como elemento difusible atómico y también como nitrógeno combinado formando nitruros. La disolución del N₂ al igual que el H₂ en el Fe líquido puro, aumenta conforme aumenta la temperatura, según la siguiente figura 3.1.

Figura 3.1 Disolución de nitrógeno en Fe puro.

Se observa que el nitrógeno experimenta un cambio abrupto de una fase a otro en hierro puro sólido.

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Disolución de nitrógeno en Fe líquido La disolución de nitrógeno en el Fe líquido, es un proceso endotérmico (4). Este fenómeno, se plantea como: ½{N₂} ---→ [N]

…………………………………………………………… (3.4)

y considerando que éste forma soluciones diluidas con el Fe líquido. La constante de equilibrio se expresa como: KN= [%N]/√PN₂

…………………………………………………………….

(3.5)

De donde; [%N]=K•√PN₂, o en partes por millón; [ƌ [H] ppm]= KN •√PN2 ...(3.6)

3.2 Cinética de Disolución de Nitrógeno (1)

Chapter 2 Fundamentals of Iron and Steelmaking

La velocidad de reacción de nitrógeno gaseoso en el hierro líquido y sólido, en presencia de elementos de aleación activos en la superficie, ha sido estudiado por muchos investigadores. Fue a finales de los años1960s que el mecanismo de reacción se planteó y fueron confirmados en los trabajos experimentales realizados por Fruehan, Martonik, Byrne, Belton y Glaws. En particular estos investigadores utilizaron una técnica de intercambio de isótopos, que mide el grado de disociación de la molécula de N₂. Ellos demostraron que el índice de disociación era la misma que el grado de absorción de nitrógeno, proporcionando evidencias de que la tasa de absorción es controlada por la disociación del N₂ a N*₂, según reacción: {Atmosfera}-disociación*-[absorción.] {N₂}→N*₂→2[N] ………………………………………. …………………………… (3.6) La cual, como se estableció, está controlado por la tasa de quimisorción o disociación de las moléculas de N₂ en la superficie del metal. La siguiente ecuación representa la tasa de transferencia de nitrógeno gas al hierro líquido (3.7). =

•ɸ ϝ • (1-ɵ )•{PN₂ - (PN₂)eq }

………………………...

(3.7)

donde ρ es la densidad del hierro líquido, A el área superficial de la masa fundida en el que la corriente de nitrógeno incide y V el volumen de la masa fundida. El ɸ ϝ , es la constante de velocidad, en unidades de gN cmˉ² minˉ¹ atmˉ¹N₂, para la reacción directa 3.6. La presión parcial de equilibrio (Pᴎ₂)e ., correspondiente al contenido de nitrógeno de la masa fundida en el tiempo/momento de reacción t y K la constante de equilibrio para la solubilidad de nitrógeno, así: (PN₂)eq =

………………………………………………………...(3.24)……………….

(3.8)

Sustituyendo esta ecuación en la (3.7), se obtiene la ecuación de velocidad isotérmica:

=

ɸ ϝ (1-ɵ ){PN₂ -

}

…………………………(3.25

(3.9)

Para la presión de N₂ a temperatura constante, la integración de la ecuación (3.9), se obtiene para %N=0 en t=0:

= 2PN₂ •

•ɸ ϝ•(1-ɵ )•t …………………. 3.26

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(3.10)

Byrne y Belton hicieron una determinación precisa de la constante de velocidad ɸ f para la reacción de N₂ con el hierro de alta pureza y la aleación Fe-C entre 1550 - 1700 ° C, mediante la medición de la relación de cambio de isótopo ¹⁵N®→¹⁴N que se produce en la superficie de hierro, que se representa por la relación: log ɸ ϝ =

+ 1.85(±0.38).

……………………………(3.27) (3.11)

donde ɸ f es la constante de velocidad dado en gN cm¯² min¯¹ atm¯¹. El calor aparente de activación es = 121,4 kJ/ mol, es mucho menor que el valor esperado para la tasa de disociación de N₂. Como señala Byrne y Belton, el grado de disociación de N₂, es de suponer que controla el mecanismo de reacción. Los elementos activos superficiales disueltos en el hierro, por ejemplo, O, S, Se, Te, reducen el grado de transferencia de nitrógeno a través de la superficie de hierro. Sobre la base de los datos de velocidad experimentales con hierro líquido que contiene O y S, como se da en varias publicaciones y los datos de tensión superficial, además se confirman los efectos de O y S que propician la fracción de sitios vacantes, (1-ɵ ), en la capa quimisorbida y se puede representar por: ……………………………………………

(1-ɵ ) =

(3.12)3.28

que es una forma ligeramente simplificada de la ecuación que se derivó de la planteada por Byrne y Belton. Para la reacción química controlada para la remoción/eliminación de nitrógeno del hierro (o acero) a bajas presiones o en presencia de una corriente de gas inerte con una presión muy baja de N₂:

2[N] → {N₂}

………………………………………………………………………

(3.13) 3.29

la forma integrada de la ecuación ahora es:

-

•ɸ ѓ• (1-ɵ )•t

=

…….. …..

3.30

(3.14)

Donde %No es el contenido inicial de nitrógeno y ɸ ѓ las constantes =ɸ ϝ / K. La solubilidad de N₂ en hierro líquido o acero de baja aleación está dada por: ec 2.2.57.

Log K =

=

– 2.48

…………………………

(3.31)

(3.15)

Combinando esta con la ecuación 3.11 da para la constante de velocidad en gM cm¯² min¯¹% N¯¹. Log ɸ ѓ =

+ 4.33

…………………………………………………

(3.32)(

(3.16)

Si se considera que la velocidad es controlada mediante la reacción química de desnitrogenación. Se supondrá que el índice se controla sólo mediante la cinética química. En la actualidad se sabe que es controlado por transferencia y cinética química de masas en serie. De la ecuación 3.16 el índice para 1600 °C ɸ r = 0,233 g N cm¯²s¯¹%N¯¹. Para el acero líquido que

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contiene 600 ppm de O y 120 ppm S, (1-q) = 0.055 de la ecuación 3.12. Para el flujo de gas Vt = 34 m³s¯¹, ε = 0,6 y el área superficial de la burbuja es Sm = 1,11 cm²g¯¹ de acero líquido.

3.3 -Termodinámica de Disolución de Nitrógeno El cambio de energía libre de solución de nitrógeno en Fe líquido de acuerdo a la reacción (3.4), es dado por: ∆G°= -4.576•T•logK = 860+5.71•T ………………………………………( 3.17) El valor de la constante de equilibrio KN en función de la temperatura, se escribe como: Log KN = - 518/T + 2.937

………………………………………………….(3.18)

Y en % en peso; Log [%N] = - (1905/T) +1.246 + ½ log PN₂

3.16

………...(3.19)

En el que, [%N] aumenta si la temperatura T, aumenta. El valor del calor de disolución de nitrógeno en el Fe liq., es ∆H≈5,500 Cal/mol. La solubilidad de nitrógeno en el Feα es muy pequeña y aún a 907ºC cuando se produce el cambio de Feα→Feɤ el contenido de nitrógeno, es aproximadamente 0.002 según figura 3.1. ⁰ La disolución del nitrógeno en el Fe gamma, es considerablemente mayor y a la temperatura de 907ºC ya es de 0.027%. ⁰ La disminución de la disolución en el Fe gamma con el aumento de la temperatura, tiene relación con la formación de nitruros Fe₄N y Fe₂N de acuerdo a las siguientes reacciones: a) Disolución de nitrógeno molecular, a atómico disuelto según reac.(3.4): ½{N₂} ---→ [N] En el que el cambio de energía libre estándar para la disolución de nitrógeno en Fe liq., se ha expresado como: ∆G°= 860+5.71•T Y la disolución de molécula a compuesto; N₂+8Fe→2Fe₄N y [N]+2Fe→Fe₂N ……………………………………..…(3.20) b) De atómico a compuesto: [N] + [Cr] → [Cr₂N]; formación de nitruro……..

(3.21)

Ambas reacciones son exotérmicas y su efecto calorífico positivo sobrepasa al valor negativo de la disolución del nitrógeno en el Fe. Así de acuerdo a la ecuación siguiente, la solubilidad del nitrógeno en Fe δ, disminuye con el aumento de la temperatura: [%X]= C•e-

∆H/2KT

o bien

→ Ln[%X]= lnC - ∆H/2K•T.

……….. (3.22)

La solubilidad del nitrógeno en el hierro puro líquido, con respecto a su presión en la atmósfera y a temperatura constante, se rige exactamente por la ley de Sievert.

3.4 -Influencia de Elementos Químicos en la Actividad de Nitrógeno Nitrógeno en acero líquido: Reacciona con los demás elementos que se encuentran disueltos, con los cuales forma una serie de compuestos como: nitruros, nitrocarburos, nitróxidos, nitruros complejos (FeᴎMeᴎOz), etc. Su formación depende de la composición química del acero, de la temperatura, de la presión, del tratamiento térmico etc. Por ejemplo, los nitruros de Ti y de Zr conservan su

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estabilidad a muy altas temperaturas mientras que los nitruros de Al, V y de B, se descomponen a temperatura considerablemente bajas. La influencia de algunos elementos en la disolución del nitrógeno en hierro líquido a 1600 °C a una presión de 760 mm Hg, se muestra en la siguiente figura 3.2.

Figura 3.2. Solubilidad del N₂ en Fe líq., aleado a 1600ºC y a 1atmosfera de presión e influencia de los elementos de aleación sobre el [%N].

Disolución de Hidrógeno Se dice que el hidrógeno siempre aparece libre en aceros solidificados en forma de manchas brillantes o copos. Se ha descrito que normalmente reduce la ductilidad, la tenacidad y causa fisuras. La disolución del hidrógeno en el Fe líquido puro, aumenta conforme aumenta la temperatura, según la siguiente figura 3.3.

Figura 3.3 Solubilidad de H₂ en el Fe líquido puro, en función de la temperatura.

Las grietas internas debidas al hidrógeno, se forman o consolidan en el curso del enfriamiento, generalmente a unos 200⁰C, que es una temperatura ligeramente inferior a 290⁰C, que es la que corresponde al paso del hidrógeno atómico (que se difunde bien en el acero) a hidrógeno molecular que como tal, no se difunde y al no poder salir queda en el interior de las piezas o lingotes (como burbujas de H₂). En el metal líquido, el hidrógeno se disocia, quedando disuelto en forma atómica. La difusión del hidrógeno atómico en el acero líquido, es tanto mayor cuanto más alta sea la temperatura. Disolución: H₂₍g₎ →2[H] la cual aumenta con la temperatura.

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Debido a que la solubilidad del H₂, es tan pequeña en los aceros, este es expresado en ppm (=0.0001) en vez de % en peso. La solubilidad del H₂ en el Fe líquido puro, se puede expresar mediante la siguiente reacción: o Gas atmosf. → Ionización → disolución bm. o ½{H₂} --------→ H⁺ --------→ [H] o O sea: ½{H₂} → [H] ………………………………….(3.23).3.4) De la cual;

KH= [%H]/√PH₂

o KH = [Hppm]/√PH₂ ………(3.24)

Del que: [%H] = KH •√PH₂ o [ƌ ppm] = KH•√PH₂

……………………. (3.25)

Que es la ecuación de SIEVERT. En ella se observa que si el contenido de H₂ en la atmósfera aumenta o sea PH₂, aumentará el [%H] en el Fe líq. Y [ƌ Hppm] es, la actividad del hidrógeno en ppm.

3.3 -Termodinámica de Disolución de Hidrógeno El cambio de energía libre de solución de hidrógeno en Fe líquido de acuerdo a la reacción (3.23), se plantea como: ∆G°= 8,720 - 7.28T.

…………………………………….

(3.26)

Como la solubilidad del hidrógeno es muy pequeña, este se expresa normalmente en partes por millón en vez de % en peso según la ecuación (3.24). Por otra parte, el valor de la constante de equilibrio KH(ᴎᴎᴎ) en función de la temperatura, se escribe como: Log KH(ᴎᴎᴎ) = - (1905/T) + 2.409 ……………………………………… (3.27) Si se expresa en % en peso, el estado estándar, se expresa como: Log KH(%H) = - (1905/T) + 1.59 ……………………………………. (3.28) En las ecuaciones anteriores, se observa que, si la temperatura del metal líquido aumenta, el [%H] también aumenta. También ∆G°, toma valores más negativos, lo que indica que se favorece la reacción de disolución al aumentar la temperatura. La reacción de disolución de hidrógeno en Fe líquido, es un fenómeno endotérmico (4).

3.4.-Influencia de Elementos Químicos en la Actividad del Hidrógeno En el acero líquido. En el acero, el Fe contiene ciertas impurezas como C, Si, Mn, P y S en concentraciones variables y que tienden a eliminarse durante el proceso de aceración. Otros elementos son adicionados intencionalmente para fabricar el acero final con las propiedades deseadas. Existen diferentes elementos que favorecen la disolución del H₂ en el acero según se muestra en la figura 3.4:

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Figura 3.4. Influencia de los elementos químicos sobre la disolución del hidrógeno en el acero.

En función del coeficiente de actividad de hidrógeno (δH), se puede rescribir la constante de equilibrio de la reacción de disolución, como: KH = [Hppm]• δH(ppm) / √PH₂

……….....(3.29)

………………………………………..(3.8)((

sabiendo que: δʜ = ƌ H/%H., donde: ƌ H~%H Entonces: [Hppm]=Kʜ • √PH₂ / δH(ppm) ………………………………...(3.30) δH(ppm) sea el hidrógeno medido en sistema Fe-H y δH(ppm)ac., medido en el sistema Fe-Hacero, donde se manifiesta la influencia de los elementos químicos sobre el hidrógeno disuelto en el líquido metálico. Así: [Hppm]ac= δʜ (ppm)Fe-H/ δH(ppm)Fe-H-ac.

………………………(3.31)

O sea: δʜ (ppm)ac.= [%H₂ ]Fe-H / [%H₂ ]Fe-H-acero. [%H₂ ]Fe-H-acero.= [%H₂]Fe-H/ δH(ppm)ac.

………………………(3.32)

Se observa que si δH(ppm)ac aumenta, disminuye [Hppm]ac. Los elementos que elevan la actividad del H₂ en el acero líquido, son el C, Si, Al. Dichos elementos disminuyen la precipitación del H₂ en el acero líquido, disminuye el %H o Hppm y elevan su actividad, es decir, lo dejan libre o lo rechazan del baño metálico. El coeficiente de actividad δ(ppm) del hidrógeno para el acero, se relaciona con la siguiente ecuación: δң ₍ppm₎Ϝе-H-ac = Ҽ ʿң +Ҽ ˢ ң - Ҽ ʷ ң +…. ……………………….(3.33) Donde: Ҽ ʷ ң -es el parámetro de interacción de W sobre el coeficiente de actividad del hidrógeno disuelto. También el coeficiente de actividad, se ha expresado como: δH= ƌ [H] / [%H] ƌ [H] –es la actividad del hidrógeno en el baño metálico. [%H] – es el % en peso del hidrógeno.

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En la siguiente figura 3.5, se tiene el efecto de los elementos de aleación, sobre el coeficiente de actividad δ en aleaciones líquidas Fe-H-i, a 1592ºC.

Figura 3.5 Efecto de los elementos de aleación, sobre el coeficiente de actividad de δH en aleaciones líquidas Fe-H-i, a 1592ºC. DE AQUÍ

El oxígeno El oxígeno se encuentra en el hierro puro sólido en: • El que se encuentra disuelto en Fe alfa el 0.002% • En Fe gamma entre 0.003 -0.004 %O • En Fe delta aproximadamente 0.043%. Y cuando pasa al estado líquido y conforme aumenta la temperatura, aumenta la solubilidad según se ha mostrado en la figura 2.2:

Disolución de Oxígeno en Fe- líquido La disolución de oxígeno en el acero líquido se ha representado como: ½ O₂ → [O] …………………………………..….(3.33)((3.34) Donde [O], es el oxígeno disuelto en el metal como átomo de oxígeno. Para la reacción anterior, la constante de equilibrio, es: Ko= (ƌ [o] /Po₂)eq. …………………………………………(3.35) Donde; ƌ [o], es la actividad de oxígeno disuelto en el acero líquido referido a 1%wt en estado estándar, y Po₂ la presión parcial de oxígeno en fase gaseosa en la atmosfera. La constante de equilibrio de la reacción de disolución, Ko relacionado con la temperatura, se escribe como: Log Ko =

+ 0.15

………………………………………………………(3.36)

Y la relación que guarda la disolución de oxígeno en Fe líquido con respecto a la temperatura T, de la siguiente, manera: log [%O] = -(6320/T) + 2.734. …………………………………………….(3.37)

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Se encontró qué de acuerdo a la ecuación anterior, la solubilidad máxima de oxígeno en Fe líquido a 1600ºC, es aproximadamente de 0.23% y aumenta con la temperatura. Por otra parte: la actividad del oxígeno, ƌ [o] = f O

donde

%O

denota la concentración

en % en peso y fo es, el coeficiente de actividad del oxígeno disuelto en el acero en estado

estándar en1 % en peso. En hierro líquido puro, se tiene:

log fo = 0.17 %

(3.38) Las relaciones anteriores permiten estimar el [%O] disuelto en hierro líquido con lo que el hierro fundido estará en equilibrio. El valor de [%O] es la solubilidad del oxígeno en el Fe líquido. Sin embargo, el oxígeno tiende a formar óxidos estables con el hierro. Por lo tanto, el hierro fundido se satura con [O], cuando el óxido comienza a formarse, es decir, cuando el hierro líquido y el óxido están en equilibrio (3). Este óxido, en su forma pura, se denota como FexO, donde x es de aproximadamente 0.985 a 1,600 °C. a menudo por simplicidad x tomará un valor igual a 1 y este compuesto se escribiría como FeO. Para la reacción: FexO (1) = XFe (1) + [O]wt%. …………………………………………..(3.39) La constante de equilibrio en función de T, se expresa: Log KFe= - 6150/T + 2.604 (Ref. 1) ………………………….…...(3.40) Donde: KFe=( ƌ [O]• ƌ [Fe] ᴎ/ ƌ (FeᴎO)equilibrio. …………………………………….……(3.41) En el que ƌ [Fe]= actividad de Fe en la fase metálica en la escala Raoultiana (aproximadamente 1), y ƌ FeO la actividad de FexO en fase de óxido. Si el FeO no es puro y está presente en una escoria de óxidos, entonces, ƌ FexO