低氧特殊钢中大尺寸DS类夹杂物生成机理

工程科学学报，第38卷，第6期：780-786,2016年6月 Chinese Journal of Engineering,Vol.38,No.6:780-786,June 2016 DOI:10.13374/j.issn2095-9389.2016.06.006:http://journals.ustb.edu.cn 低氧特殊钢中大尺寸DS类夹杂物生成机理 姜敏，王昆鹏，侯泽旺，王新华 北京科技大学治金与生态工程学院，北京100083 ☒通信作者，E-mail:jiangmin@ustb.cd.cn 摘要为了探讨低氧特殊钢中大尺寸DS类夹杂物的生成机理，通过ASPEX PSEM explor©r自动扫描电镜对比分析国内外 低氧特殊钢试样中夹杂物特征（国内、外试样各两个），发现国内试样中夹杂物平均尺寸大于国外试样，夹杂物的最大尺寸则 数倍于国外试样：国内试样中夹杂物的最大尺寸分别为24.9和13.1m,国外试样分别为7.6和7.5μm.对比国内外特钢试 样中大尺寸与小尺寸夹杂物可发现二者成分基本相同，推断大尺寸DS类夹杂物可能是细小夹杂物碰撞长大而形成.通过分 析大尺寸夹杂物的可能来源，在实验室通过高温共聚焦激光扫描显微镜观察夹杂物在钢中固/液相界面处的行为.结果发 现，总氧降低至7×106时，尺寸5μm以下的微细夹杂物可被固/液相界面所捕捉，并在固/液相界面处发生碰撞、聚集、长大 而生成大尺寸(>12μum)DS类夹杂物. 关键词特殊钢：夹杂物：尺寸：生成机理 分类号TF764 Formation mechanism of oversized DS-type inclusions in low oxygen special steel JIANG Min,WANG Kun-peng,HOU Ze-ang,WANG Xin-hua School of Metallurgical and Ecological Engineering,University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083,China Corresponding author,E-mail:jiangmin@ustb.edu.cn ABSTRACT To investigate the generation mechanism of oversized DS-type inclusions in low oxygen special steel,a comparative analysis of inclusions was performed on overseas and domestic special steel samples by the automatic secondary electron microscopy ASPEX PSEM explorer.Both the average size and maximum size of inclusions are larger in domestic samples than overseas samples. Particularly,the maximum size of inclusions in domestic samples is several times that in overseas steel samples:24.9 and 13.I um in domestic samples and 7.6 and 7.5um in overseas samples,respectively.Based on the chemical composition analysis of inclusions in domestic samples,it is found that the oversized inclusions and smaller inclusions have similar compositions.Therefore,the detected DS-type inclusions are endogenous but not exogenous,which can be produced by collisions among inclusion particles.To further study the possible origins of the oversized DS-type inclusions,in-situ observation on the behaviors of inclusions at the solid/liquid interface in low oxygen special steel show that tiny inclusions less than 5 um can be easily and stably captured by the solid/liquid interface with a total oxygen content of 7x10.Moreover,collisions,agglomeration/coalescence and growth of inclusions captured by the solid/ liquid interface result in the formation of much larger size DS-type inclusions over 12 pm KEY WORDS special steel;inclusions;size:formation mechanisms 我国汽车等行业需要大量轴承、齿轮、弹簧、曲轴因习，而夹杂物的有害程度与其数量、尺寸、变形性 等高品质特殊钢.这些零部件服役时常常发生疲劳破能、在钢中的位置等因素密切相关4.围绕夹杂物控 坏.许多研究表明，夹杂物是钢材疲劳破坏的主要诱制，目前主要有两种典型炼钢工艺.第1种工艺强调 收稿日期：2015-06-24 基金项目：国家自然科学基金资助项目51304013)：国家重点基础研究发展规划资助项目(2010CB630806)

工程科学学报，第 38 卷，第 6 期: 780--786，2016 年 6 月 Chinese Journal of Engineering，Vol． 38，No． 6: 780--786，June 2016 DOI: 10． 13374 /j． issn2095--9389． 2016． 06． 006; http: / /journals． ustb． edu． cn 低氧特殊钢中大尺寸 DS 类夹杂物生成机理 姜 敏，王昆鹏，侯泽旺，王新华 北京科技大学冶金与生态工程学院，北京 100083  通信作者，E-mail: jiangmin@ ustb． edu． cn 摘 要 为了探讨低氧特殊钢中大尺寸 DS 类夹杂物的生成机理，通过 ASPEX PSEM explorer 自动扫描电镜对比分析国内外 低氧特殊钢试样中夹杂物特征( 国内、外试样各两个) ，发现国内试样中夹杂物平均尺寸大于国外试样，夹杂物的最大尺寸则 数倍于国外试样: 国内试样中夹杂物的最大尺寸分别为 24. 9 和 13. 1 μm，国外试样分别为 7. 6 和 7. 5 μm． 对比国内外特钢试 样中大尺寸与小尺寸夹杂物可发现二者成分基本相同，推断大尺寸 DS 类夹杂物可能是细小夹杂物碰撞长大而形成． 通过分 析大尺寸夹杂物的可能来源，在实验室通过高温共聚焦激光扫描显微镜观察夹杂物在钢中固 /液相界面处的行为． 结果发 现，总氧降低至 7 × 10 － 6时，尺寸 5 μm 以下的微细夹杂物可被固/液相界面所捕捉，并在固/液相界面处发生碰撞、聚集、长大 而生成大尺寸( ＞ 12 μm) DS 类夹杂物． 关键词 特殊钢; 夹杂物; 尺寸; 生成机理 分类号 TF764 Formation mechanism of oversized DS-type inclusions in low oxygen special steel JIANG Min ，WANG Kun-peng，HOU Ze-wang，WANG Xin-hua School of Metallurgical and Ecological Engineering，University of Science and Technology Beijing，Beijing 100083，China  Corresponding author，E-mail: jiangmin@ ustb． edu． cn ABSTＲACT To investigate the generation mechanism of oversized DS-type inclusions in low oxygen special steel，a comparative analysis of inclusions was performed on overseas and domestic special steel samples by the automatic secondary electron microscopy ASPEX PSEM explorer． Both the average size and maximum size of inclusions are larger in domestic samples than overseas samples． Particularly，the maximum size of inclusions in domestic samples is several times that in overseas steel samples: 24. 9 and 13. 1 μm in domestic samples and 7. 6 and 7. 5 μm in overseas samples，respectively． Based on the chemical composition analysis of inclusions in domestic samples，it is found that the oversized inclusions and smaller inclusions have similar compositions． Therefore，the detected DS-type inclusions are endogenous but not exogenous，which can be produced by collisions among inclusion particles． To further study the possible origins of the oversized DS-type inclusions，in-situ observation on the behaviors of inclusions at the solid/liquid interface in low oxygen special steel show that tiny inclusions less than 5 μm can be easily and stably captured by the solid/liquid interface with a total oxygen content of 7 × 10 － 6 ． Moreover，collisions，agglomeration/coalescence and growth of inclusions captured by the solid/ liquid interface result in the formation of much larger size DS-type inclusions over 12 μm． KEY WOＲDS special steel; inclusions; size; formation mechanisms 收稿日期: 2015--06--24 基金项目: 国家自然科学基金资助项目 51304013) ; 国家重点基础研究发展规划资助项目( 2010CB630806) 我国汽车等行业需要大量轴承、齿轮、弹簧、曲轴 等高品质特殊钢． 这些零部件服役时常常发生疲劳破 坏． 许多研究表明，夹杂物是钢材疲劳破坏的主要诱 因［1--3］，而夹杂物的有害程度与其数量、尺寸、变形性 能、在钢中的位置等因素密切相关［4--6］． 围绕夹杂物控 制，目前主要有两种典型炼钢工艺． 第 1 种工艺强调

姜敏等：低氧特殊钢中大尺寸Dパ类夹杂物生成机理 781 超低氧治炼：采用A1脱氧、碱性渣精炼得到超低总氧 扫描电镜对国内外高品质超低氧特殊钢中夹杂物进行 (工0)含量，有效减少夹杂物的数量，提高疲劳寿命 大面积扫描分析（其工作原理在笔者以往研究中已有 超低氧工艺最具代表性的钢种是轴承钢，T.0可降低 详细叙述网).国内试样记为国内试样A和国内试 至6×106以下，实现高周疲劳寿命团.第2种工艺是 样B,国外试样记为国外试样A和国外试样B.实验 夹杂物塑性化：通过Si-M脱氧、低碱度渣精炼得到 得到夹杂物成分、尺寸、数量等特征.随后对国内外 变形性能很好的夹杂物，也能够使钢材具有很高的疲 试样中夹杂物的平均尺寸和最大尺寸进行对比，同 劳寿命圆，但夹杂物塑性化工艺目前主要用于阀门弹 时对国内特殊钢中大尺寸与小尺寸夹杂物成分差异 簧、轮胎子午线等少数钢种 进行分析 目前超低氧治炼应用广泛·但是，超低氧治炼时 在实验室通过高温电阻炉进行钢液一炉渣反应实 钢中主要生成高熔点且不变形的夹杂物.日本著名的 验制备得到低氧钢试样（其化学成分为（质量分数）： 山阳特殊钢报道可，轴承钢T.0降至6×106时，仍可 C0.41%,Si1.46%,Mn0.84,Cr0.17%,S0.0005%, 发现大尺寸、不变形镁铝尖晶石(AL,0,一Mg0)和钙镁 A10.036%,T.00.0007%),实验相关细节在笔者以 铝酸盐(Ca0-Mg0-Al20,)-CaS,其存在具有不确定 往研究中已有详细叙述叨.实验所得钢样经线切割 性，数量不多但危害很大.按ASTM E2005夹杂物标 截取尺寸d4mm×2mm圆柱形试样，将各面进行打磨 准可，此类大尺寸、不变形夹杂物划分为D类夹杂物： 和抛光后，在高温共聚焦激光扫描显微镜下用于夹杂 按我国夹杂物国标GB/T10561一20050，其尺寸大于 物动态原位观察.高温共聚焦激光扫描显微镜的工作 12μm时又称为DS类夹杂物.因此，山阳特殊钢不但 原理在以往很多文献研究中均有报道3四，在此不作 要求极低T.0,同时要求夹杂物尺寸细小化：他们采用 赘述.原位观察中，试样以2.5K·s升温至1173K保 极值法、高频超声波检测等方法，可将DS夹杂物控制 温60$，随后以1.6K·s速度升温至1748K后保温 在0.5级以内(<13um)四.国内大多数特殊钢厂也 300$,之后进入手动控温模式升温至1768K.观察结 对DS类夹杂物进行评级，但控制要求通常为不大于 束后，以10Ks速度冷却至1673K后，以1.6Ks1 1.0级（≤19m),很多情况下在1.0级以上甚至为 冷却至室温.实验时，在试样加热前将高纯氩气充入 4.0级2a.因此，我国要进一步提高低氧特殊钢的 高温共聚焦激光扫描显微镜的金相加热炉内，充气 品质，必须解决DS类夹杂物的尺寸超标问题. 3min后采用分子泵进行抽真空，如此反复三次后开始 近年来，超低氧特殊钢中夹杂物的研究多见于 加热.观察过程中以60mL·min流量往金相加热炉 钢液、炉渣成分对夹杂物类型、成分的影响，如A山03一 内通入高纯氩气以保证炉内惰性气氛，并采用显微镜 Mg0的生成和转变机理7u,而对于大尺寸DS类夹 配备的高速录像系统以15帧·s的频率对观察过程 杂物的生成机理则鲜有系统研究.由于超低氧治炼工 进行动态录像以及抓图处理，记录夹杂物的行为过程 艺包括钢包精炼、真空处理、连铸中间包与结晶器、凝 观察结束后采用ASPEX PSEM explorer自动扫描电镜 固等诸多环节，大尺寸DS类夹杂物可能的形成机理 检测并对比分析原位观察前后试样中夹杂物成分、尺 比较复杂，尚有相关重要问题亟需研究论证.例如，国 寸等特征变化 内特殊钢企业通常习惯性地认为大尺寸夹杂物为外来 2 结果与讨论 夹杂物，而很少从大尺寸、小尺寸夹杂物关系的角度进 行详细地分析论证而理性地判断其来源.目前也并不 2.1大尺寸与小尺寸夹杂物的关系 清楚内生大尺寸DS夹杂物是直接在钢液中按照经典 将国内外低氧特殊钢试样中夹杂物尺寸进行对 形核理论经历形核、自身长大等过程生成，还是细小夹 比，如图1所示.由图可见，国外试样中夹杂物平均尺 杂物彼此之间碰撞、聚集、长大而生成 寸低于国内试样：国内试样中夹杂物平均尺寸分别为 因此，本文探索了DS类夹杂物的生成机理：首先 2.8和2.6um,而国外试样中夹杂物平均尺寸则分别 通过ASPEX自动扫描电镜对国内外低氧特殊钢中夹 为2.1和1.6um.国内试样中最大夹杂物的尺寸则数 杂物进行大面积扫描，对比分析夹杂物成分、尺寸等特 倍于国外试样：前者最大夹杂物的尺寸分别为24.92 征，尤其是对比分析不同尺寸夹杂物之间的成分差异， 和13.1μm,而后者最大夹杂物的尺寸分别为7.6和 在此基础上对大尺寸国内外特殊钢中大尺寸夹杂物的 7.5m. 来源进行分析判断：随后研究夹杂物在凝固前沿的碰 将试样中夹杂物的元素含量情况与夹杂物尺寸进 撞、聚集、长大行为对DS类夹杂物生成的影响 行分析，如图2所示.钢中大部分夹杂物尺寸均在 10μm以下，少数夹杂物尺寸超过10m甚至接近 研究方法 25um.可以看出，尺寸不同的夹杂物在Ca、Mg、Al、Si 采用ASPEX PSEM explorer(FEI,Co.Ltd.)自动 等元素含量的分布特征无明显区别.特别是，图中阴

姜 敏等: 低氧特殊钢中大尺寸 DS 类夹杂物生成机理 超低氧冶炼: 采用 Al 脱氧、碱性渣精炼得到超低总氧 ( T． O) 含量，有效减少夹杂物的数量，提高疲劳寿命． 超低氧工艺最具代表性的钢种是轴承钢，T． O 可降低 至 6 × 10 － 6以下，实现高周疲劳寿命［7］． 第 2 种工艺是 夹杂物塑性化: 通过 Si--Mn 脱氧、低碱度渣精炼得到 变形性能很好的夹杂物，也能够使钢材具有很高的疲 劳寿命［8］，但夹杂物塑性化工艺目前主要用于阀门弹 簧、轮胎子午线等少数钢种． 目前超低氧冶炼应用广泛． 但是，超低氧冶炼时 钢中主要生成高熔点且不变形的夹杂物． 日本著名的 山阳特殊钢报道［7］，轴承钢 T． O 降至 6 × 10 － 6时，仍可 发现大尺寸、不变形镁铝尖晶石( Al2O3 --MgO) 和钙镁 铝酸盐( CaO--MgO--Al2 O3 ) --CaS，其存在具有不确定 性，数量不多但危害很大． 按 ASTM E-2005 夹杂物标 准［9］，此类大尺寸、不变形夹杂物划分为 D 类夹杂物; 按我国夹杂物国标 GB / T10561—2005［10］，其尺寸大于 12 μm 时又称为 DS 类夹杂物． 因此，山阳特殊钢不但 要求极低 T． O，同时要求夹杂物尺寸细小化: 他们采用 极值法、高频超声波检测等方法，可将 DS 夹杂物控制 在 0. 5 级以内( ＜ 13 μm) ［11］． 国内大多数特殊钢厂也 对 DS 类夹杂物进行评级，但控制要求通常为不大于 1. 0 级( ≤19 μm) ，很多情况下在 1. 0 级以上甚至为 4. 0 级［12--16］． 因此，我国要进一步提高低氧特殊钢的 品质，必须解决 DS 类夹杂物的尺寸超标问题． 近年来，超低氧特殊钢中夹杂物的研究多见于 钢液、炉渣成分对夹杂物类型、成分的影响，如Al2O3-- MgO 的生成和转变机理［17--21］，而对于大尺寸 DS 类夹 杂物的生成机理则鲜有系统研究． 由于超低氧冶炼工 艺包括钢包精炼、真空处理、连铸中间包与结晶器、凝 固等诸多环节，大尺寸 DS 类夹杂物可能的形成机理 比较复杂，尚有相关重要问题亟需研究论证． 例如，国 内特殊钢企业通常习惯性地认为大尺寸夹杂物为外来 夹杂物，而很少从大尺寸、小尺寸夹杂物关系的角度进 行详细地分析论证而理性地判断其来源． 目前也并不 清楚内生大尺寸 DS 夹杂物是直接在钢液中按照经典 形核理论经历形核、自身长大等过程生成，还是细小夹 杂物彼此之间碰撞、聚集、长大而生成． 因此，本文探索了 DS 类夹杂物的生成机理: 首先 通过 ASPEX 自动扫描电镜对国内外低氧特殊钢中夹 杂物进行大面积扫描，对比分析夹杂物成分、尺寸等特 征，尤其是对比分析不同尺寸夹杂物之间的成分差异， 在此基础上对大尺寸国内外特殊钢中大尺寸夹杂物的 来源进行分析判断; 随后研究夹杂物在凝固前沿的碰 撞、聚集、长大行为对 DS 类夹杂物生成的影响． 1 研究方法 采用 ASPEX PSEM explorer ( FEI，Co． Ltd． ) 自动 扫描电镜对国内外高品质超低氧特殊钢中夹杂物进行 大面积扫描分析( 其工作原理在笔者以往研究中已有 详细叙述［22］) ． 国内试样记为国内试样 A 和国内试 样 B，国外试样记为国外试样 A 和国外试样 B． 实验 得到夹杂物成分、尺寸、数量等特征． 随后对国内外 试样中夹杂物的平均尺寸和最大尺寸进行对比，同 时对国内特殊钢中大尺寸与小尺寸夹杂物成分差异 进行分析． 在实验室通过高温电阻炉进行钢液--炉渣反应实 验制备得到低氧钢试样( 其化学成分为( 质量分数) : C 0. 41% ，Si 1. 46% ，Mn 0. 84，Cr 0. 17% ，S 0. 0005% ， Al 0. 036% ，T． O 0. 0007% ) ，实验相关细节在笔者以 往研究中已有详细叙述［17］． 实验所得钢样经线切割 截取尺寸 4 mm × 2 mm 圆柱形试样，将各面进行打磨 和抛光后，在高温共聚焦激光扫描显微镜下用于夹杂 物动态原位观察． 高温共聚焦激光扫描显微镜的工作 原理在以往很多文献研究中均有报道［23--24］，在此不作 赘述． 原位观察中，试样以 2. 5 K·s － 1升温至 1173 K 保 温 60 s，随后以 1. 6 K·s － 1 速度升温至 1748 K 后保温 300 s，之后进入手动控温模式升温至 1768 K． 观察结 束后，以 10 K·s － 1速度冷却至 1673 K 后，以 1. 6 K·s － 1 冷却至室温． 实验时，在试样加热前将高纯氩气充入 高温共聚焦激光扫描显微镜的金相加热炉内，充气 3 min后采用分子泵进行抽真空，如此反复三次后开始 加热． 观察过程中以 60 mL·min － 1流量往金相加热炉 内通入高纯氩气以保证炉内惰性气氛，并采用显微镜 配备的高速录像系统以 15 帧·s － 1的频率对观察过程 进行动态录像以及抓图处理，记录夹杂物的行为过程． 观察结束后采用 ASPEX PSEM explorer 自动扫描电镜 检测并对比分析原位观察前后试样中夹杂物成分、尺 寸等特征变化． 2 结果与讨论 2. 1 大尺寸与小尺寸夹杂物的关系 将国内外低氧特殊钢试样中夹杂物尺寸进行对 比，如图 1 所示． 由图可见，国外试样中夹杂物平均尺 寸低于国内试样: 国内试样中夹杂物平均尺寸分别为 2. 8 和 2. 6 μm，而国外试样中夹杂物平均尺寸则分别 为 2. 1 和 1. 6 μm． 国内试样中最大夹杂物的尺寸则数 倍于国外试样: 前者最大夹杂物的尺寸分别为 24. 92 和 13. 1 μm，而后者最大夹杂物的尺寸分别为 7. 6 和 7. 5 μm． 将试样中夹杂物的元素含量情况与夹杂物尺寸进 行分析，如图 2 所示． 钢中大部分夹杂物尺寸均在 10 μm以 下，少 数 夹 杂 物 尺 寸 超 过 10 μm 甚 至 接 近 25 μm． 可以看出，尺寸不同的夹杂物在 Ca、Mg、Al、Si 等元素含量的分布特征无明显区别． 特别是，图中阴 · 187 ·

·782 工程科学学报，第38卷，第6期 30r 100 oMg oAl 25 24.9 ☑平均尺寸 D Si x Ca 图最大尺寸 80A 20 60 131 10 40 0 20 不 国内试样A国内试样B国外试样A国外试样B 试样编号 10 15 20 25 30 夹杂物尺寸m 图1国内外特殊钢试样中夹杂物平均尺寸及最大尺寸对比 Fig.I Comparison of the average size and maximum size of inclu- 图2大尺寸夹杂物与小尺寸夹杂物成分对比 sions in domestic and overseas samples Fig.2 Comparison of the chemical composition of large and small in- clusions 影区域所标明的大尺寸夹杂物在组元含量上与细小尺 寸夹杂物相同.因此，推断大尺寸DS类夹杂物是内生 易发生碰撞、聚集、长大而形成大尺寸夹杂物，以及连 夹杂物，且很可能是由细小夹杂物碰撞、聚集、长大而 铸坯凝固时夹杂物在钢液前沿被推动、捕捉而聚集长 形成. 大等，若这些夹杂物未能及时得到去除而被凝固前沿 超低氧治炼工艺流程一般为BOF/EAF一LF一 捕捉，都可能成为大尺寸DS类夹杂物的来源.越接近 RH/VD一CC,包括脱氧、精炼与连铸等诸多环节.因 最后凝固环节，由于上浮去除的时间越短，所生成的大 此，生成DS类夹杂物的可能生产环节很多.例如，一 尺寸夹杂物越有害. 次脱氧产物未能上浮去除残留于钢液，精炼时如RH 2.2DS类夹杂物生成机理 和VD真空处理时，钢液流动活跃，钢中细小夹杂物之 高温动态原位观察时，试样加热至1477℃时晶 间可发生碰撞、聚集而长大，若未能去除则能成为大尺 界首先发生重熔而产生液相，如图3所示.随着液相 寸DS夹杂物.连铸结晶器中，夹杂物在钢液中也很容 分数的增加，钢中夹杂物密度小于钢液而漂浮至液 (a) 50m 50m 液相 固相 液相 固相 固/液相异面 固/液相界面 /液相界面 周液租界面 (e) 50μm 50m 夹光物 液相 固相 固液粗界而 固/液相界面 液相 液相 固/液相界面 固液相界面 /液相界面 图3原位观察过程中固/液相界面的形成。(a)1205.7s:(b)1214.9s:(c)1245.5s:(d)1268.1s Fig.3 Solid/liquid interfaces formed during in-situ observation:(a)1205.7s;(b)1214.9s:(c)1245.5s:(d)1268.I s

工程科学学报，第 38 卷，第 6 期 图 1 国内外特殊钢试样中夹杂物平均尺寸及最大尺寸对比 Fig． 1 Comparison of the average size and maximum size of inclu￾sions in domestic and overseas samples 影区域所标明的大尺寸夹杂物在组元含量上与细小尺 寸夹杂物相同． 因此，推断大尺寸 DS 类夹杂物是内生 夹杂物，且很可能是由细小夹杂物碰撞、聚集、长大而 形成． 图 3 原位观察过程中固/液相界面的形成． ( a) 1205. 7 s; ( b) 1214. 9 s; ( c) 1245. 5 s; ( d) 1268. 1 s Fig． 3 Solid /liquid interfaces formed during in-situ observation: ( a) 1205. 7 s; ( b) 1214. 9 s; ( c) 1245. 5 s; ( d) 1268. 1 s 超低 氧 冶 炼 工 艺 流 程 一 般 为 BOF /EAF—LF— ＲH /VD—CC，包括脱氧、精炼与连铸等诸多环节． 因 此，生成 DS 类夹杂物的可能生产环节很多． 例如，一 次脱氧产物未能上浮去除残留于钢液，精炼时如 ＲH 和 VD 真空处理时，钢液流动活跃，钢中细小夹杂物之 间可发生碰撞、聚集而长大，若未能去除则能成为大尺 寸 DS 夹杂物． 连铸结晶器中，夹杂物在钢液中也很容 图 2 大尺寸夹杂物与小尺寸夹杂物成分对比 Fig． 2 Comparison of the chemical composition of large and small in￾clusions 易发生碰撞、聚集、长大而形成大尺寸夹杂物，以及连 铸坯凝固时夹杂物在钢液前沿被推动、捕捉而聚集长 大等，若这些夹杂物未能及时得到去除而被凝固前沿 捕捉，都可能成为大尺寸 DS 类夹杂物的来源． 越接近 最后凝固环节，由于上浮去除的时间越短，所生成的大 尺寸夹杂物越有害． 2. 2 DS 类夹杂物生成机理 高温动态原位观察时，试样加热至 1477 ℃ 时晶 界首先发生重熔而产生液相，如图 3 所示． 随着液相 分数的增加，钢中夹杂物密度小于钢液而漂浮至液 · 287 ·

姜敏等：低氧特殊钢中大尺寸Dパ类夹杂物生成机理 ·783 相表面，如图3(c)1245.5s时黑色质点所示：然而， 逸该相界面：约0.6s之后(2290.5s时)，另一外形不 该夹杂物粒子很快运动离开所观察的视场.图中对 规则的夹杂物-2高速移动进入所观察的视场并与夹 液相、固相、固/液相界面与夹杂物粒子均作了标注. 杂物-】发生碰撞，约1.6s之后二者发生聚集而成为 原位观察中发现，夹杂物粒子漂浮至钢液表面后， 新的夹杂物-(1+2)，该夹杂物粒子随后外形成为规 在钢液表面将发生位移.运动过程中，部分夹杂物粒 则的球形.同时，可以看到，整个观察过程中视场中另 子运动离开观察的视场，而其他部分夹杂物则被固/液 外两个被固/液相界处的夹杂物粒子依然牢牢为所在 相界面牢牢捕捉：如图4中夹杂物-1所示，2289.9s 固/液相界面捕捉而未发生运动，其行为与夹杂物-1 时，该球形夹杂物被固/液相界面捕捉后，一直未能逃 和夹杂物-(1+2)相同. 50 um b 50m 50m 液界面一1 /液界面-] 固液界面- 夹杂物-2 夹杂物-(1+2) 夹杂物-1 图4夹杂物在固/液相界面的碰撞行为.(a)2289.9s:(b)2290.5s:(c)2292.3s Fig.4 Collision of inclusions at solid/liquid interfaces:(a)2289.9s:(b)2290.5s:(c)2292.3s 在20世纪90年代，Yin等2s-0首次引入激光共 显看出其外形由原来不规则的簇群状，而逐渐收缩成 聚焦显微镜在高温条件下成功地实时观察钢中夹杂物 为规则的球形.Yin等s-a在观察固态高熔点A山，O, 粒子的行为，并从夹杂物-钢液间界面张力的角度很好 在钢液中的行为时，曾指出固态A山，0，夹杂物在碰撞、 地对夹杂物碰撞和聚集行为进行了经典的解释.之 聚集成为簇群状后，会发生自收缩过程.但是，迄今对 后，Shibata等7研究Al脱氧钢中AL,O,和Si脱氧钢 于液态或固一液两相夹杂物而言还未曾见有相关报 中液态硅酸盐夹杂物在平板式凝固界面前的行为，并 道5.本研究过程中自收缩球化过程之所以能够发 通过实验数据回归得到夹杂物粒子尺寸和凝固界面推 生，是因为有利于降低夹杂物表面自由能且与夹杂物 移速度对夹杂物粒子在界面处捕捉/推动的反比关系 成分有关，即当夹杂物成分体系熔点较低时，其在钢中 式.Shibata发现，细小的液态夹杂物粒子（尤其是直径 处于液态或半液态而通常呈现球形 在5m或以下)更容易被固/液相界面推动，大尺寸时 细小夹杂物在凝固前沿碰撞、聚集和长大仅是DS 则容易被捕捉，这与本研究观察中较低熔点的夹杂物 类夹杂物的可能来源之一·由于越临近钢液凝固，钢 粒子在固/液相界面处的行为基本一致.Shibata从粒 中夹杂物可能的上浮去除时间越短，夹杂物在长大后 子受力平衡角度分析黏性力以及界面力的影响，指出 残留在钢中的可能性也就更大.因此，凝固过程中夹 影响夹杂物在凝固时固/液相界面处推动/捕捉行为的 杂物粒子的行为特征应得到更多重视.另外，钢中夹 关键因素是凝固前沿的传热.因而笔者在此不再对夹 杂物的上浮、碰撞、长大等行为与夹杂物一钢液之间表 杂物粒子产生上述行为的原因进行赘述 面张力密切相关.理论上，二者之间表面张力越大则 在之后的原位观察中，夹杂物粒子在固/液界面处 夹杂物越容易上浮去除.而二者间的表面张力与夹杂 的碰撞行为在其他视场中重复出现.如下图5所示， 物的组成、钢液的成分（C、S、O等)有密切关系，即同 3521.3s时，夹杂物-3移动进入所观察的视场，此时夹 一类夹杂物在不同成分钢液中的行为可能不同.钢 杂物-4与夹杂物-5均已分别被固/液界面-2和固/液 液-夹杂物之间表面张力的相关数据及其与钢液、夹杂 界面-3所捕捉.特别地，夹杂物-3和夹杂物4为球 物成分的关系也比较缺乏，未来需要更为深入地研究. 形，而夹杂物-5则为簇群状.此后，夹杂物-3不断向 图6与图7分别为高温原位动态观察前后典型夹 夹杂物4移动，并在6$后移动靠近至夹杂物-4，二者 杂物.由图6可见，观察前夹杂物主要为复合的钙镁 随后发生碰撞、聚集而成为同一个夹杂物-(3+4).可 铝酸盐.由能谱可看出，夹杂物内部主要为镁铝尖晶 以看出，夹杂物-(3+4)尺寸有明显增加.特别注意 石而表层则主要为钙铝酸盐，并且夹杂物的尺寸不大 到，夹杂物-5在观察过程中发生自收缩现象，可以明 于5um.但与观察前相比，已经检测到尺寸可超过

姜 敏等: 低氧特殊钢中大尺寸 DS 类夹杂物生成机理 相表面，如图 3( c) 1245. 5 s 时黑色质点所示; 然而， 该夹杂物粒子很快运动离开所观察的视场． 图中对 液相、固相、固 /液相界面与夹杂物粒子均作了标注． 原位观察中发现，夹杂物粒子漂浮至钢液表面后， 在钢液表面将发生位移． 运动过程中，部分夹杂物粒 子运动离开观察的视场，而其他部分夹杂物则被固/液 相界面牢牢捕捉: 如图 4 中夹杂物!1 所示，2289. 9 s 时，该球形夹杂物被固/液相界面捕捉后，一直未能逃 逸该相界面; 约 0. 6 s 之后( 2290. 5 s 时) ，另一外形不 规则的夹杂物!2 高速移动进入所观察的视场并与夹 杂物!1 发生碰撞，约 1. 6 s 之后二者发生聚集而成为 新的夹杂物!( 1 + 2) ，该夹杂物粒子随后外形成为规 则的球形． 同时，可以看到，整个观察过程中视场中另 外两个被固/液相界处的夹杂物粒子依然牢牢为所在 固/液相界面捕捉而未发生运动，其行为与夹杂物!1 和夹杂物!( 1 + 2) 相同． 图 4 夹杂物在固/液相界面的碰撞行为． ( a) 2289. 9 s; ( b) 2290. 5 s; ( c) 2292. 3 s Fig． 4 Collision of inclusions at solid /liquid interfaces: ( a) 2289. 9 s; ( b) 2290. 5 s; ( c) 2292. 3 s 在 20 世纪 90 年代，Yin 等［25--26］首次引入激光共 聚焦显微镜在高温条件下成功地实时观察钢中夹杂物 粒子的行为，并从夹杂物!钢液间界面张力的角度很好 地对夹杂物碰撞和聚集行为进行了经典的解释． 之 后，Shibata 等［27］研究 Al 脱氧钢中 Al2 O3 和 Si 脱氧钢 中液态硅酸盐夹杂物在平板式凝固界面前的行为，并 通过实验数据回归得到夹杂物粒子尺寸和凝固界面推 移速度对夹杂物粒子在界面处捕捉/推动的反比关系 式． Shibata 发现，细小的液态夹杂物粒子( 尤其是直径 在 5 μm 或以下) 更容易被固/液相界面推动，大尺寸时 则容易被捕捉，这与本研究观察中较低熔点的夹杂物 粒子在固/液相界面处的行为基本一致． Shibata 从粒 子受力平衡角度分析黏性力以及界面力的影响，指出 影响夹杂物在凝固时固/液相界面处推动/捕捉行为的 关键因素是凝固前沿的传热． 因而笔者在此不再对夹 杂物粒子产生上述行为的原因进行赘述． 在之后的原位观察中，夹杂物粒子在固/液界面处 的碰撞行为在其他视场中重复出现． 如下图 5 所示， 3521. 3 s 时，夹杂物!3 移动进入所观察的视场，此时夹 杂物!4 与夹杂物!5 均已分别被固/液界面!2 和固/液 界面!3 所捕捉． 特别地，夹杂物!3 和夹杂物!4 为球 形，而夹杂物!5 则为簇群状． 此后，夹杂物!3 不断向 夹杂物!4 移动，并在 6 s 后移动靠近至夹杂物!4，二者 随后发生碰撞、聚集而成为同一个夹杂物!( 3 + 4) ． 可 以看出，夹杂物!( 3 + 4) 尺寸有明显增加． 特别注意 到，夹杂物!5 在观察过程中发生自收缩现象，可以明 显看出其外形由原来不规则的簇群状，而逐渐收缩成 为规则的球形． Yin 等［25--26］在观察固态高熔点 Al2 O3 在钢液中的行为时，曾指出固态 Al2O3夹杂物在碰撞、 聚集成为簇群状后，会发生自收缩过程． 但是，迄今对 于液态或固--液两相夹杂物而言还未曾见有相关报 道［25--26］． 本研究过程中自收缩球化过程之所以能够发 生，是因为有利于降低夹杂物表面自由能且与夹杂物 成分有关，即当夹杂物成分体系熔点较低时，其在钢中 处于液态或半液态而通常呈现球形． 细小夹杂物在凝固前沿碰撞、聚集和长大仅是 DS 类夹杂物的可能来源之一． 由于越临近钢液凝固，钢 中夹杂物可能的上浮去除时间越短，夹杂物在长大后 残留在钢中的可能性也就更大． 因此，凝固过程中夹 杂物粒子的行为特征应得到更多重视． 另外，钢中夹 杂物的上浮、碰撞、长大等行为与夹杂物--钢液之间表 面张力密切相关． 理论上，二者之间表面张力越大则 夹杂物越容易上浮去除． 而二者间的表面张力与夹杂 物的组成、钢液的成分( C、S、O 等) 有密切关系，即同 一类夹杂物在不同成分钢液中的行为可能不同． 钢 液!夹杂物之间表面张力的相关数据及其与钢液、夹杂 物成分的关系也比较缺乏，未来需要更为深入地研究． 图 6 与图 7 分别为高温原位动态观察前后典型夹 杂物． 由图 6 可见，观察前夹杂物主要为复合的钙镁 铝酸盐． 由能谱可看出，夹杂物内部主要为镁铝尖晶 石而表层则主要为钙铝酸盐，并且夹杂物的尺寸不大 于 5 μm． 但与观察前相比，已经检测到尺寸可超过 · 387 ·

·784· 工程科学学报，第38卷，第6期 (a) 50μm 50m 固/液界面-2 夹杂物-3 固/液界面-2 夹杂物4 下夹杂物-3 固液界面-3 固液界南-3 下夹杂物3 下夹杂物-5 6 50m 50μm /液界面-2 夹杂物4 夹杂物-3 夹杂物-3+ 固/液界面2 固/液界面-3 固液界面-3 ~夹杂物5 夹茶物-5 图5夹杂物在固/液相界面碰撞、聚集、长大和自收缩球化.(a)3521.3s:(b)3524.3s:(c)3527.1s:(d)3533.7s Fig.5 Collision,agglomeration,growth and self-densification of inclusions at solid/liquid interfaces:(a)3521.3s:(b)3524.3s:(c)3527.1 s:(d)3533.7s 2000F Mg 1500 能诺靶点-1 1000 s Ca Fe Fe 0 2 4 810 能量eV 500 能谱靶点-2 系 400 300 e 2kU X1日，8ge 面 1355SE1 6 10 能量eV 图6高温动态原位观察前试样中典型夹杂物 Fig.6 Typical inclusion in the steel sample before in-situ observation 12μm的DS类夹杂物.可以看出，原位观察结果与 的最大尺寸则分别为7.6m与7.5m. ASPEX分析结果吻合. (2)大尺寸DS类夹杂物与钢中其他细小尺寸 夹杂物的化学组成无明显差别，推断其由细小夹杂 3结论 物碰撞长大而生成.通过高温动态原位观察发现，超 (1)国内外特殊钢在夹杂物尺寸细小化控制上差 低氧特殊钢中尺寸5um以下的细小夹杂物可被凝 距明显.国内试样中夹杂物平均尺寸大于国外试样； 固时的固/液界面捕捉并在界面处发生碰撞、聚集而 国内两个试样夹杂物的最大尺寸则数倍于国外试样， 长大成为大尺寸DS类夹杂物.因此，高品质超低氧 分别为24.9m与13.1um,而国外两个试样中夹杂物 特殊钢中即便是尺寸细小的夹杂物仍应予以足够的

工程科学学报，第 38 卷，第 6 期 图 5 夹杂物在固/液相界面碰撞、聚集、长大和自收缩球化． ( a) 3521. 3 s; ( b) 3524. 3 s; ( c) 3527. 1 s; ( d) 3533. 7 s Fig． 5 Collision，agglomeration，growth and self － densification of inclusions at solid /liquid interfaces: ( a) 3521. 3 s; ( b) 3524. 3 s; ( c) 3527. 1 s; ( d) 3533. 7 s 图 6 高温动态原位观察前试样中典型夹杂物 Fig． 6 Typical inclusion in the steel sample before in-situ observation 12 μm的 DS 类夹杂物． 可以看出，原位观察结果与 ASPEX 分析结果吻合． 3 结论 ( 1) 国内外特殊钢在夹杂物尺寸细小化控制上差 距明显． 国内试样中夹杂物平均尺寸大于国外试样; 国内两个试样夹杂物的最大尺寸则数倍于国外试样， 分别为 24. 9 μm 与 13. 1 μm，而国外两个试样中夹杂物 的最大尺寸则分别为 7. 6 μm 与 7. 5 μm． ( 2) 大尺寸 DS 类夹杂物与钢中其他细小尺寸 夹杂物的化学组成无明显差别，推断其由细小夹杂 物碰撞长大而生成． 通过高温动态原位观察发现，超 低氧特殊钢中尺寸 5 μm 以下的细小夹杂物可被凝 固时的固 /液界面捕捉并在界面处发生碰撞、聚集而 长大成为大尺寸 DS 类夹杂物． 因此，高品质超低氧 特殊钢中即便是尺寸细小的夹杂物仍应予以足够的 · 487 ·

姜敏等：低氧特殊钢中大尺寸Dパ类夹杂物生成机理 ·785· 1718 能谱靶点1 1288 Ca 859 1.28 2.56 3.84 5.126.40 7.688.9610.24 能量keV 1793h 能谱靶点2 1345 896 44 12μm Ca 128 2.56 3.845.126.40 7.688.9610.24 能量keV 图7高温动态原位观察后试样中典型夹杂物 Fig.7 Typical inclusion in the steel sample after in-situ observation 重视，应尽量减少其数量，而不应将其无条件地视为 化管理委员会，GB/T10561一2005钢中非金属夹杂物含量 无害. 的测定一标准评级图显微检验法.北京：中国标准出版 社，2005) 参考文献 [11]High reliability long life bearing steel premium 22.Sanyo Tech Rep,2013,20(1):70 [1]Yang Z G.Li S X,Zhang J M,et al.The fatigue behaviors of ze- (高信赖性長寿命轴受鋼.山阳特殊鋼技報，2013,20(1)： roinclusion and commercial 42CrMo steels in the super-ong fa- 70) tigue life regime.Acta Mater,2004,52(18):5235 [12]Liu J H,Zhu R.Lin T C,et al.Study on the cleanliness of 2]Chapetti M D,Tagawa T,Miyata T.Ultra-long cycle fatigue of crank steel $34MnV produced by the EAF-F(VD)-VT.Uni high-strength carbon steels:Part I.Review and analysis of the Sci Technol Beijing,2009,31 (Suppl 1):135 mechanism of failure.Mater Sci Eng A,2003,356(1-2):227 (刘剑辉，朱荣，林腾昌，等.EAF一LF(VD)一VT工艺生产 Chapetti M D.Tagawa T,Miyata T.Ultra-ong eycle fatigue of 曲拐用钢S43MV的洁净度研究.北京科技大学学报， high-strength carbon steels:Part II.Estimation of fatigue limit for 2009,31(增f刊1)：135) failure from internal inclusions.Mater Sci Eng A,2003, 3] Cai F W,Wang B,Yu P.Prevention of large size inclusions and 356(1-2):236 the countermeasures.Sci Technol Inf,2013.34:81 [4]Cogne J Y,Heritier B.Monnot J.Cleanness and fatigue life of (蔡丰伟，王滨，余苹。钢中大颗粒夹杂物的产生及防止.科 bearing steel Proceedings of the Conference on Clean Steel 3. 技咨询，2013,34：81) London:the Metals Society,1986:30 D4] Miao X D,Yu C M,Shi C M,et al.Formation and control of 5]Ders J,Thivard B.Genta A.Improvement of steel wire for cold calcium aluminate inclusions in bearing steel./Unir Sci Technol heading.Wire J Int,1992,10:73 Beijing,2007,29(8):771 [6]Duckworth W E,Ineson E.Clean Steel /London:Iron and Steel (缪新德，于春梅，石超民，等.轴承钢中钙铝酸盐夹杂物的 Institute,1963:87 形成及控制.北京科技大学大学学报，2007,29(8)：771) 7]Kawakami K.Generation mechanisms of non-metallic inclusions in [15]Li Z,Hu J H,Xu M H,et al.Influence of reefing slag composi- high-cleanliness steel.Sanyo Tech Rep,2007,14(1):22 tion on D type inclusion in bearing steel /Proceeding of Baosteel [8]Shiwaka K,Koarai J,Yoshiro Y,et al.Super clean steel for vavle Biennial Academic Conference.Shanghai:Shanghai Scientific and spring.R&D Kobe Steel Eng Rep,1985,35(4):79 Technological Literature Press,2006:411 (塩飽潔，小新井治即，山田凯朗，等.超清淨弁仗权用鋼.神 (李铮，胡俊辉，徐明华，等.精炼渣系对轴承钢D类夹杂 户製鋼技報，1985,35(4)：79) 物的影响/第二届宝钢学术会议论文集.上海：上海科学技 ASTM Committee E04 on Metallography.ASTM E 45-05.Stand- 术文献出版社，2006：411) ard Test Methods for Determining the Inclusion Content of Steel. 6 Miao X D,Xu G Q,Chen Q H,et al.Analysis on cause to for- ASTM International,2005 mation of large grain size inclusions (DS type)in steel GCr15. [10]General Administration of Quality Supervision,Inspection and Steelmaking,2007,23(2)21 Quarantine of People's Republic of China/Standardization Ad- (缪新德，徐国庆，陈情华，等.GC15钢中大颗粒夹杂(DS ministration of the People's Republic of China.GB/T 10561- 类)的生成原因分析.炼钢，2007,23(2)：21) 2005 Steel-Determination of Content of Nonmetallic Inclusions [17]Jiang M,Wang X H,Chen B,et al.Formation of MgO.Al2O; Micrographic Method Using Standards Diagrams.Beijing:Stand- Inclusions in high strength alloyed structural steel refined by ards Press of China:2005 Ca0Si02-Al,03-Mg0slag.S0t,2008,48(7):885 (中华人民共和国国家治理监督检验检疫总局中国国家标准 [18]Jiang M,Wang X H,Chen B.et al.Laboratory study on evolu-

姜 敏等: 低氧特殊钢中大尺寸 DS 类夹杂物生成机理 图 7 高温动态原位观察后试样中典型夹杂物 Fig． 7 Typical inclusion in the steel sample after in-situ observation 重视，应尽量减少其数量，而不应将其无条件地视为 无害． 参 考 文 献 ［1］ Yang Z G，Li S X，Zhang J M，et al． The fatigue behaviors of ze￾ro-inclusion and commercial 42CrMo steels in the super-long fa￾tigue life regime． Acta Mater，2004，52( 18) : 5235 ［2］ Chapetti M D，Tagawa T，Miyata T． Ultra-long cycle fatigue of high-strength carbon steels: Part Ⅰ． Ｒeview and analysis of the mechanism of failure． Mater Sci Eng A，2003，356( 1--2) : 227 ［3］ Chapetti M D，Tagawa T，Miyata T． Ultra-long cycle fatigue of high-strength carbon steels: Part Ⅱ． Estimation of fatigue limit for failure from internal inclusions． Mater Sci Eng A， 2003， 356( 1--2) : 236 ［4］ Cogne J Y，Heritier B，Monnot J． Cleanness and fatigue life of bearing steel / / Proceedings of the Conference on Clean Steel 3． London: the Metals Society，1986: 30 ［5］ Ders J，Thivard B，Genta A． Improvement of steel wire for cold heading． Wire J Int，1992，10: 73 ［6］ Duckworth W E，Ineson E． Clean Steel I． London: Iron and Steel Institute，1963: 87 ［7］ Kawakami K． Generation mechanisms of non-metallic inclusions in high-cleanliness steel． Sanyo Tech Ｒep，2007，14( 1) : 22 ［8］ Shiwaka K，Koarai J，Yoshiro Y，et al． Super clean steel for vavle spring． Ｒ＆D Kobe Steel Eng Ｒep，1985，35( 4) : 79 ( 塩飽潔，小新井治郎，山田凱朗，等． 超清淨弁ばね用鋼． 神 户製鋼技報，1985，35( 4) : 79) ［9］ ASTM Committee E04 on Metallography． ASTM E 45-05． Stand￾ard Test Methods for Determining the Inclusion Content of Steel． ASTM International，2005 ［10］ General Administration of Quality Supervision，Inspection and Quarantine of People’s Ｒepublic of China / Standardization Ad￾ministration of the People’s Ｒepublic of China． GB /T 10561— 2005 Steel—Determination of Content of Nonmetallic Inclusions— Micrographic Method Using Standards Diagrams． Beijing: Stand￾ards Press of China: 2005 ( 中华人民共和国国家治理监督检验检疫总局中国国家标准 化管理委员会，GB /T 10561—2005 钢中非金属夹杂物含量 的测定———标准评级图显微检验法． 北京: 中国标准出版 社，2005) ［11］ High reliability long life bearing steel premium J2． Sanyo Tech Ｒep，2013，20( 1) : 70 ( 高信赖性長寿命軸受鋼． 山阳特殊鋼技報，2013，20( 1) : 70) ［12］ Liu J H，Zhu Ｒ，Lin T C，et al． Study on the cleanliness of crank steel S34MnV produced by the EAF-LF( VD) -VT． J Univ Sci Technol Beijing，2009，31( Suppl 1) : 135 ( 刘剑辉，朱荣，林腾昌，等． EAF—LF( VD) —VT 工艺生产 曲拐 用 钢 S43MnV 的 洁 净 度 研 究． 北 京 科 技 大 学 学 报， 2009，31( 增刊 1) : 135) ［13］ Cai F W，Wang B，Yu P． Prevention of large size inclusions and the countermeasures． Sci Technol Inf，2013，34: 81 ( 蔡丰伟，王滨，余苹． 钢中大颗粒夹杂物的产生及防止． 科 技咨询，2013，34: 81) ［14］ Miao X D，Yu C M，Shi C M，et al． Formation and control of calcium aluminate inclusions in bearing steel． J Univ Sci Technol Beijing，2007，29( 8) : 771 ( 缪新德，于春梅，石超民，等． 轴承钢中钙铝酸盐夹杂物的 形成及控制． 北京科技大学大学学报，2007，29( 8) : 771) ［15］ Li Z，Hu J H，Xu M H，et al． Influence of reefing slag composi￾tion on D type inclusion in bearing steel / / Proceeding of Baosteel Biennial Academic Conference． Shanghai: Shanghai Scientific and Technological Literature Press，2006: 411 ( 李铮，胡俊辉，徐明华，等． 精炼渣系对轴承钢 D 类夹杂 物的影响/ /第二届宝钢学术会议论文集． 上海: 上海科学技 术文献出版社，2006: 411) ［16］ Miao X D，Xu G Q，Chen Q H，et al． Analysis on cause to for￾mation of large grain size inclusions ( DS type) in steel GCr15． Steelmaking，2007，23( 2) : 21 ( 缪新德，徐国庆，陈情华，等． GCr15 钢中大颗粒夹杂( DS 类) 的生成原因分析． 炼钢，2007，23( 2) : 21) ［17］ Jiang M，Wang X H，Chen B，et al． Formation of MgO·Al2O3 Inclusions in high strength alloyed structural steel refined by CaO--SiO2 --Al2O3 --MgO slag． ISIJ Int，2008，48( 7) : 885 ［18］ Jiang M，Wang X H，Chen B，et al． Laboratory study on evolu- · 587 ·

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