50 北京科技大学学报 第35卷 VN、CaS、VC、TiO、La2O3、TiN,MgO、Ce2O3、TiC、 性的应用提供实验依据. Ce02、Ti2O3、NbN、Ti02等.文献[9根据静电 1实验方法 作用理论，对钢液中各种常见化合物基底与形核相 (6Fe和Y-Fe)之间的的价电子结构进行了计算，结 实验采用16Mm钢为原料，16Mn钢成分如表1 果认为对6-Fe非均质形核具有较强作用的基底为 所示，余量为Fe.实验在10kg中频真空感应炉内 Al2Og、CaO、CaS、Ce2O3、Ce02、La2O3、Mgs、MnS、 进行，实验方案见表2.冶炼温度为1580℃.原料完 SiO2、Ti2O3、TiO2、Zr02等.两种形核理论的计算 全熔清后，保温10mim,根据不同的实验方案用插 结果出入较大，究竟哪种理论更为有效，或需考虑 入法分别将Ce、Zr和Mg加入到钢液深处，保温3 综合结果，目前还缺乏系统的评价和实验验证 min后，浇铸到钢锭模空冷. 本研究选取静电作用理论计算所得代表性质 点ZrO2、点阵错配度理论计算所得代表性质点 表116Mn钢化学成分（质量分数） MgO以及同时符合以上两种理论计算结果的代表 Table 1 Chemical composition of 16Mn steel 性质点Ce2O3三类化合物质点，研究其对细化 C Si Mn P 0 16Mn钢凝固组织的影响，为非均质形核理论有效 0.170.431.310.0180.030.0076<0.005 表2实验方案 Table 2 Scheme of experiment 炉号 钢的质量/g 加入元素 元素的质量分数/% 添加方式 1 5700.0 5705.7 Ce 0.0077 金属 3# 5705.7 Zr 0.0250 金属 4# 5728.5 Mg 0.0032 IgNi合金 注：金属Ce、金属Zr的纯度都为99%以上.Mg-Ni合金中Mg质量分数为20%. 将熔炼好的铸锭沿中心纵向剖开，机械抛光后 将试样加热至930℃，保温10mim.淬火处理，打磨 用盐酸、硝酸和水（体积比为1：1：1）的混合溶液浸 抛光后用苦味酸饱和溶液加海鸥洗涤灵浸蚀，以显 蚀剖面以观察低倍凝固组织.在剖面中心同一位置 示原始奥氏体晶粒.按照GB/T63942002《金属平 采用线切割切取中l0mm×10mm的圆柱体，用砂纸 均粒度测定方法》中的面积法来测定热处理后钢的 打磨、抛光后用进口JSM-6480LV型扫描电镜（带 平均晶粒尺寸. 避行成分分析并观察形貌，用 型光学显微镜结合Image-Pro Plus图像分析软件统 2实验结果及分析 计试样中夹杂物的尺寸分布及数量.用质量分数为 2.1铸锭低倍凝固组织形貌 4%的硝酸酒精溶液浸蚀Φ10mm×10mm试样表面 各试样低倍组织如图1所示.从图1可以看出， 观察显微组织形貌.为了比较原始奥氏体晶粒大小， 1#空白样等轴晶比例较小，只有中心有较小的等轴 d 图1试样低倍组织形貌.(a)1#:(b)2#:(c)3#:(d)4# Fig.1 Macrostructures of samples with low magnification:(a)1#;(b)2#;(c)3#:(d)4#