.1446 北京科技大学学报 第35卷 在420m,平均为9.0m.可见氧化物直径的增 (a) (b) 加，将对MnS的析出产生重要影响. 对未包裹MnS的氧化物进行了成分分析，发现 主要是Al203、Al203-Ca0-Mg0、Al203-Ca0-SiO2 和Al2O3-CaO-MgO-SiO2四种类型的氧化物.如图 8所示，横坐标为各氧化物直径，每条竖线代表此 4 um 6μm 直径复合夹杂物中各氧化物的质量分数.可以看出 此类成分波动比较大，尺寸则主要在4m以上.因 (c) (d) 此认为，本实验中氧化物的成分差异不是影响其能 否作为MS异质形核核心的关键因素；而氧化物 的直径是决定性因素，下文将做详细探讨. 3讨论 4μm 4 um 3.1钢中MnS生成行为 钢中的MnS析出的反应方程式如下式： [Mn][S]MnS(s), 图4实验钢中MnS夹杂物的形貌.(a),(b)试样B:(c), △Ge=-131624+79.07T13 (d)试样C (2) Fig.4 Morphology of MnS inclusions in the test steel:(a). 钢液析出MnS必须满足△G品s≤0. (b)Sample B;(c),(d)Sample C A1 Mn 3μm 图5实验钢中MnS+Al2O3复合夹杂物面扫描图 Fig.5 SEM-Mapping result of MnS+Al2Og complex inclusions in the test steel (a) (b) (c) 2μm 2μm 2 um 图6典型夹杂物的形貌.(a)全包裹A12O3:(b)半包裹A12O3:(c)未包裹Al2O3 Fig.6 Morphology of typical MnS+Al2Os inclusions:(a)Al2Os totally wrapped by MnS;(b)Al2O3 partially wrapped by MnS; (c)Al203 without MnS a:=f%, (3) 式中：aMns为MnS的活度，当钢液中生成纯MnS 时，aMms取为l:aM和as分别为钢液中Mn和S gfi=∑c%1 (4) 的活度；f为元素i的活度系数：%和[%引为溶 质i和j的含量：e为1873K钢液中元素间的相 △GMns-AGSins+RTl aMnS (5) 互作用系数，如表2所示. as·aMn· 1446 · 北 京 科 技 大 学 学 报 第 35 卷 在 4∼20 µm，平均为 9.0 µm. 可见氧化物直径的增 加，将对 MnS 的析出产生重要影响. 对未包裹 MnS 的氧化物进行了成分分析，发现 主要是 Al2O3、Al2O3-CaO-MgO、Al2O3-CaO-SiO2 和 Al2O3-CaO-MgO-SiO2 四种类型的氧化物. 如图 8 所示，横坐标为各氧化物直径，每条竖线代表此 直径复合夹杂物中各氧化物的质量分数. 可以看出 此类成分波动比较大，尺寸则主要在 4 µm 以上. 因 此认为，本实验中氧化物的成分差异不是影响其能 否作为 MnS 异质形核核心的关键因素；而氧化物 的直径是决定性因素，下文将做详细探讨. 3 讨论 3.1 钢中 MnS 生成行为 钢中的 MnS 析出的反应方程式如下式： [Mn] + [S] = MnS(s), ∆Gª = −131624 + 79.07T [13]. (2) 钢液析出 MnS 必须满足 ∆G ª MnS 6 0. 图 4 实验钢中 MnS 夹杂物的形貌. (a), (b) 试样 B；(c), (d) 试样 C Fig.4 Morphology of MnS inclusions in the test steel: (a), (b) Sample B; (c), (d) Sample C 图 5 实验钢中 MnS+Al2O3 复合夹杂物面扫描图 Fig.5 SEM-Mapping result of MnS+Al2O3 complex inclusions in the test steel 图 6 典型夹杂物的形貌. (a) 全包裹 Al2O3; (b) 半包裹 Al2O3; (c) 未包裹 Al2O3 Fig.6 Morphology of typical MnS+Al2O3 inclusions: (a) Al2O3 totally wrapped by MnS; (b) Al2O3 partially wrapped by MnS; (c) Al2O3 without MnS ai = fi [%i], (3) lg fi = Xe i j [%j], (4) ∆GMnS = ∆G ª MnS + RT ln aMnS aS · aMn . (5) 式中：aMnS 为 MnS 的活度，当钢液中生成纯 MnS 时，aMnS 取为 1；aMn 和 aS 分别为钢液中 Mn 和 S 的活度；fi 为元素 i 的活度系数；[%i] 和 [%j] 为溶 质 i 和 j 的含量；e i j 为 1873 K 钢液中元素间的相 互作用系数，如表 2 所示