Modélisation des réactions de nitruration et de dénitruration de l’alliage Ni-20 % Cr liquide dans l’expérience de Sieverts

Résumé

Afin de décrire finement les lois cinétiques d’échange aux interfaces métal liquide-gaz, nous avons mis en œuvre une modélisation mathématique du comportement hydrodynamique du métal liquide et du transport de soluté dans un four à induction, dont la taille peut aller du four de laboratoire au four industriel. Ce modèle a permis de montrer que, lors d’une expérience de Sieverts, les réactions de nitruration et de dénitruration de l’alliage Ni-20 % Cr liquide à 1873 K obéissent à un régime chimique. Dans le cas de la nitruration, le transfert est limité par l’étape de mise en solution de l’azote adsorbé (N_ad → N_i. Dans le cas de la dénitruration, il est limité par la réaction chimique interfaciale au niveau des sites d’adsorption (2N_ad → N_2ad) et/ou l’étape de désorption de l’azote gazeux (N_2ad → N_2i).