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氧化物冶金技术旨在利用钢中特定氧化物诱导晶内铁素体的特性达到细化晶粒的效果，提高钢材的性能。找到可以诱导晶内铁素体的夹杂物成为该技术的关键。本文在前人热力学计算和实验的基础上，探讨Ti-Al复合脱氧夹杂物的热力学特性和诱导晶内铁素体的热力学条件，分析可以诱导出晶内铁素体的Ti-Al复合夹杂物粒子，并对不同过冷却速度下夹杂物长大的动力学进行了计算。
为了探索Ti-Al复合脱氧夹杂物的热力学特性，本文进行了8炉电阻炉实验，分别调整钢中Ti、Al合金的加入量，均采用随炉冷却，随后进行了钢样成分、夹杂物检测等实验。通过热力学计算得到：钢中Ti-Al-O系中，自由氧含量和Al含量平衡。钢液中生成Ti-Al复合夹杂物粒子的生成主要由钢液中aTi/aAl控制。随着aTi/aAl的增加，夹杂物逐步由Al2O3转变为Ti3O5夹杂物。如果钢中的氧活度为50ppm，aTi/aAl需大于8才能生成Ti3O5。计算结论和观察到的实验结果一致。
为了探索Ti-Al复合脱氧夹杂物诱导晶内铁素体的热力学条件，本文设计了3炉随炉冷却实验和7炉水冷实验。实验结果显示：在炉冷条件下(冷却速度为0.25K/s)，生成的氧化物夹杂容易被MnS夹杂包裹，不利于晶内铁素体的生成。炉冷试样组织为块状铁素体和珠光体。在水冷条件下(冷却速度为15K/s)，生成的(Ti-Mn-Si)Ox、(Ti-Al-Mn-Si)Ox、(Ti-Mn)Ox等复合夹杂物粒子能诱导生成晶内铁素体，(Ti-Mn-Si)Ox和(Ti-Al-Mn-Si)Ox夹杂物诱导生成品内铁素体能力远大于(Ti-Mn)Ox夹杂。
本文计算了不同冷却速度下夹杂物的长大动力学，得到：炉冷试样夹杂物在凝固结束时半径达到5μm。水冷试样在凝固结束时半径达到1μm。实验观测的夹杂物尺寸结果可以说明试样中夹杂物基本在凝固过程中产生，钢液中生成的一次脱氧产物基本上浮。