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第30卷专辑 中 国稀土学报 2012年8月 V01．30 JOURNALOFCHINESESOCIETYOFRAREEARTHS Spec．Issue Aug．2012 氧化物冶金技术的必威体育精装版进展及其实践 谷志敏1，张庆军2，朱立光p (1．河北联合大学冶金与能源学院，河北唐山063009；2．河北联合大学材料科学与工程学院，河北唐山 063009) 摘要：介绍了氧化物冶金技术的提出背景，氧化物冶金技术的主要内容和采用该技术对钢的组织、性能的影响。总结了近十几 年来在利用夹杂物形核晶内铁素体(Intra-granular 中的研究和应用的必威体育精装版进展。指明了该技术的发展趋势和研究方向。 关键词：氧化物冶金；晶内铁素体；细化晶粒 中图分类号：TGl42．33文献标识码：A 文章编号：1000-4343(2012)-0977—75 钢中的非金属夹杂物破坏金属基体的连续性， 整解释IGF的形核过程。 一直以来人们认为钢中的非金属夹杂物是有害无利 1氧化物冶金技术及其发展 的，所以冶金工作者努力开发纯净钢冶炼技术。但 是钢液越纯净，所付出的经济代价也越高。因此， 1．1氧化物冶金的基本思路和概念 能否消除钢中部分夹杂物的危害甚至加以利用，成 20世纪60年代，人们就发现了金属焊缝中存 为炼钢工作者致力解决的问题。随着对钢中夹非金 在几到几十微米的球形夹杂物。到了70年代，人们 属杂物研究的不断深入人们发现，如果控制好钢中 注意到这些夹杂物在焊缝冷却过程中可以有效地改 非金属夹杂物的种类、形状和尺寸，钢中夹杂物对 善金属焊缝的组织结构，提高焊缝区的力学性能。 钢的性能提高也起到积极作用。 氧化物冶金技术[1--41是近年来炼钢领域采用的缝中细小的氧化物夹杂诱发形成了针状铁素体[6]， 一项特殊技术，其原理是通过采用合理的工艺来控 从而强化了焊缝的力学性能，提高了焊缝区的韧性 和强度。日本新日铁学者借鉴焊接热影响区(Heat 制氧化物夹杂(硫化物、氮化物等)的性质，使钢 Affected 中形成超细的(萨O．2～3．0¨m)、均匀分布的、成分可 Zone，}L坦)中夹杂物可以改善钢组织性 控的高熔点粒子，利用它们作为凝固时或固一固相 能这一原理，在1990年第六届国际钢铁会议上提出 变时的结晶核心，以改变钢的组织和晶粒度，使钢 了氧化物冶金的概念[7-9]，即在钢液中形成细小、弥 材具有良好的韧性、较高的强度和优良的可焊性。 散分布、成分可控的高熔点复合夹杂物，以这种均 尤其是当以氧化物为核心形成取向杂乱、相互交叉 匀、细小的夹杂物作为形核核心析出针状铁素体， 连接的晶内铁素体，(又称为针状铁素体)时，这种 来改善钢组织，使其性能得到提高。 针状铁素体可实现高强度和高韧性的良好匹配【5J。 钢中铁素体晶粒的大小是影响钢韧性的主要原 但氧化物冶金技术发展还存在很多问题，有益 因。目前可同时改善钢强度和韧性的最有效方法是 氧化物(硫化物、氮化物)粒子的生成条件和细化 细化奥氏体晶粒。氧化物冶金技术的基本思路[10】： 晶粒的机理不甚明确。至今提出了四种IGF的形核 首先控制钢液中高熔点的脱氧产物的成分、熔点、 机制，都与钢中的夹杂物密切相关，但都不足以完 尺寸、分布等，利用这些高熔点的脱氧产物作为钢 收稿日期：2012—1—5；修订日期：2012-3-28 基金项目：国家自然科学基金；河北省杰出青年基金(E2010000930) 作者简介：谷志敏(1985一)，男，河北保定人，硕士 +通讯联系人fE—mail．．zhulg@heut．edu．cn) 978