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从“氧化物冶金”理念出发,应用非均质形核理论,研究超细夹杂物对铜元素偏析行为的影响。对MnS、Ti2O3、TiC、Al2O3、SiO2、TiN等夹杂物进行了热力学计算;利用润湿角模型计算了各自的形核功和润湿角,结果表明,这些夹杂物能够促进钢液的非均质形核。基于点阵错错配度理论,对MnS、Ti2O3、TiC、Al2O3、SiO2、TiN等夹杂物进行了晶体学计算,结果表明Al2O3、Ti2O3、MnS、SiO2与?-Cu的错配度较小;TiC、TiN与铜的各种析出相匹配度均较差;氧化物夹杂与硫化铜相之间的匹配度较差;MnS与铜的各种析出相匹配度都较好。实验选取纯铁作为熔炼母料,以真空熔炼炉熔炼的0.6%Cu和Q295GNH耐候钢0.278%Cu等不同含铜量的钢作为实验材料,选取850℃、950℃、1050℃、1150℃的温度梯度段进行热处理,保温时间为120min;采用OM(金相显微镜)、SEM(扫描电镜)、EDS(能谱)等手段观测试样中铜元素析出行为。空白实验组的结果表明,铜元素主要分布在晶界,且温度越高,晶界处的含量越高;对照实验组的结果表明,铜元素主要富集在以MnS为主的超细夹杂物中,形成以MnS为核心的复合夹杂,且温度越高,铜以MnS为形核核心进行非均质形核的数量增加,使得铜在晶内形核,被钉扎在了晶内,降低了铜在晶界处的富集程度。实验结果验证了理论计算结果,说明铜元素能够以钢中超细夹杂物作为形核质点进行非均质形核,为以后寻找能有效诱导铜元素析出的超细夹杂物提供了理论基础。