·1578· 工程科学学报，第38卷，第11期 中过量的0与Ti化合形成T,0,夹杂.这两类夹杂都 纳米级别夹杂物中主要含有Al、Ti、0、Mn、S等元素， 能在钢液冷却凝固过程中保留，并对后期合金显微组 Mn和S元素为l200℃较低温度条件下形成的MnS 织及高温力学性能产生影响.图3为合金中典型的微 结合FactSage热力学计算结果及能谱结果分析可知该 米级别及纳米级别夹杂物颗粒形貌及能谱.能谱结果 成分条件下在合金中形成的夹杂物主要为AL,03+ 显示微米级别夹杂物中主要含有Al、T及0元素，而 Ti,O,+MnS复合夹杂 400r b 350 原子数分数 300 A:11.43% Ti 250 Ti:21.34% 0:49.31% 2 150 100 0 3 2 能量/keV 800r d 700叶 原子数分数： C:23.71% 600 0:11.47% 500 A:2.68% Ti:8.82% 400 Fe Mm:6.51% INi 300 S:2.98% 200 Mn 200m 6 10 能量keV 图3合金中夹杂物形貌及能谱.(a,b)微米级别夹杂物形貌及能谱：(，d)纳米级别夹杂物形貌及能谱 Fig.3 Morphologies and EDS spectra of inclusions in the alloy:(a,b)micro-scale size inclusion:(c,d)nano-scale size inclusion 分别采用扫描电镜及透射电镜统计合金中微 统计中，颗粒尺寸主要集中在150~200nm区间 米级别及纳米级别夹杂物当量直径尺寸分布，如图 内，占比达到55.26%.综合分析以上微米级别以 4所示.在微米级别夹杂物尺寸分布统计中，夹杂 及纳米级别夹杂物尺寸分布密度及趋势，该试验合 物在0.2~0.5μm尺寸范围内分布最多，夹杂物平 金中夹杂物颗粒尺寸较小，且存在较多纳米级别夹 均直径为0.574um.在纳米级别夹杂物分布频率 杂物颗粒. 350 0 300 289 总统计面积：0.74mm 60 总统计数量：114 平均白径：0.574m 平均白径：l69nm 50A 200 40 162 150 30 100 ☑ 11 0 P2☑A 02-0.50.5-0.80.81.11.1-1.41.41.71.7-2.0>2.0 c50 50-100100-150150-200200-250250-300>300 颗粒尺寸μm 颗粒尺寸/nm 图4合金中夹杂物尺寸分布.(a)微米级别夹杂物：(b)纳米级别夹杂物 Fig.4 Size distribution of inclusions in the alloy:(a)micro-scale size inclusions:(b)nanoscale size inclusions工程科学学报，第 38 卷，第 11 期 中过量的 O 与 Ti 化合形成 Ti3O5 夹杂． 这两类夹杂都 能在钢液冷却凝固过程中保留，并对后期合金显微组 织及高温力学性能产生影响． 图 3 为合金中典型的微 米级别及纳米级别夹杂物颗粒形貌及能谱． 能谱结果 显示微米级别夹杂物中主要含有 Al、Ti 及 O 元素，而 纳米级别夹杂物中主要含有 Al、Ti、O、Mn、S 等元素， Mn 和 S 元素为 1200 ℃ 较低温度条件下形成的 MnS． 结合 FactSage 热力学计算结果及能谱结果分析可知该 成分条件下在合金中形成的夹杂物主要为 Al2O3 + Ti3O5 + MnS 复合夹杂． 图 3 合金中夹杂物形貌及能谱． ( a，b) 微米级别夹杂物形貌及能谱; ( c，d) 纳米级别夹杂物形貌及能谱 Fig． 3 Morphologies and EDS spectra of inclusions in the alloy: ( a，b) micro-scale size inclusion; ( c，d) nano-scale size inclusion 图 4 合金中夹杂物尺寸分布． ( a) 微米级别夹杂物; ( b) 纳米级别夹杂物 Fig． 4 Size distribution of inclusions in the alloy: ( a) micro-scale size inclusions; ( b) nano-scale size inclusions 分别采用扫描电镜及透射电镜统计合金中微 米级别及纳米级别夹杂物当量直径尺寸分布，如图 4 所示． 在微米 级 别 夹 杂 物 尺 寸 分 布 统 计 中，夹 杂 物在 0. 2 ～ 0. 5 μm 尺寸范围内分布最多，夹杂物平 均直径为 0. 574 μm． 在 纳 米 级 别 夹 杂 物 分 布 频 率 统计中，颗 粒 尺 寸 主 要 集 中 在 150 ～ 200 nm 区 间 内，占比达到 55. 26% ． 综合分析以上微米级别以 及纳米级别夹杂物尺寸分布密度及趋势，该试验合 金中夹杂物颗粒尺寸较小，且存在较多纳米级别夹 杂物颗粒． ·1578·