固体钢加热变性钢中非金属夹杂物关键技术

研究钢中中夹杂物的行为，对提升钢材产品的质量和实现一些特殊用途的钢

材的自主开发具有重要意义。在整个冶炼生产环节中，已经开发了一系列对钢中

氧化物夹杂进行控制的方法。然而，在后续的热轧和热处理过程中，氧化夹杂物

可能会与不锈钢基体中的高合金元素发生化学反应，这一过程中夹杂物的变化会

直接影响最终钢材产品的性能和质量。因此，研究固体钢加热变性钢中非金属夹

杂物非常重要。

（1）夹杂物系统检测技术。通过夹杂物自动分析电子显微镜对试样横截面全断

面上的夹杂物进行检测，分析夹杂物的成分、数量、尺寸和氧化物夹杂在试样全

横截面上二维分布；通过非水溶液电解侵蚀的方法揭示不通时刻氧化物夹杂的三

维形貌；通过投射电镜统计不同尺寸夹杂物的特征和与晶粒尺寸的关系。

（2）热处理过程固态中氧化物夹杂的成分变化热力学研究。热力学计算预测研

究不同温度下钢中年非金属夹杂物与钢基体反应的可能性，确定在热处理过程中

固态钢基体与氧化物夹杂的反应机理和影响因素，实现对热处理过程中钢中氧化

物夹杂的有效控制。（3）热处理过程钢中氧化物夹杂的转变速率动力学研究。建立了一个热处理过

程氧化物转变动力学模型，模型考虑了不同尺寸和不同成分的氧化物夹杂与钢基

体的传质和化学反应，可以有效预测不同温度下的热处理过程中夹杂物的转变率。