1.4　 显微夹杂钢
　　早年瑞典将尺寸为1～100μm夹杂划为“显微夹杂物”。近年较多著作将1～20μm定为显微夹杂。
1.4.1 　夹杂物生成浓度积
　　脱氧反应x[M]+y[O]=MxOy  
脱氧产物是纯物质,aMxOy=1,脱氧常数为m,
因此提出钢液凝固时析出非金属夹杂物饱和浓度积的概念。
为了控制夹杂物在凝固后析出,必须深脱氧,降低[aO]同时;降低脱氧元素的[aM]。m系常数,因此钢液中残Al应严加控制。
1.4.2 　真空下碳氧反应脱氧
　　真空下碳脱氧能力是大气压力下的100倍以上,但会引起沸腾。
1.4.3 　高真空下夹杂物的气化脱除
　　Al2O3夹杂物在高真空度下有可能气化脱除。
　　即要通过气化反应去除Al2O3夹杂需要37.5Pa的真空度。
1.4.4 　复合脱氧剂
(1)　Al+0.66Mn+0.27Si脱氧比单独用Mn、Si的脱氧能力强,这是由于各种氧化物分子间作用力,使各氧化物活度下降。
(2)　用复合脱氧剂Al-Mn-Si,夹杂物为硅锰酸铝,熔点约1545℃。熔点低,碰撞后易聚集、长大,加速上浮于钢-渣界面。
(3)　用Si-Mn和Al复合脱氧,脱氧产物是锰铝榴石(3MnO•Al2O3•3SiO2),在700～800℃变形性能转化,形成细小分散夹杂,对钢材性能影响不大。
1.4.5　 要求显微级夹杂的几种典型超纯净钢
(1) 　深冲汽车板及易拉罐薄板
IF钢要求:[T.O]≤20×10-6,夹杂物尺寸≤20μm;
DI钢要求[T.O]≤30×10-6。
(2) 　子午线轮胎冷拉钢丝
要求钢液中酸溶铝[Al]sol=(2～5)×10-6,[T.O]≤20×10-6、夹杂物尺寸≤20μm,夹杂物成分中Al2O3尽量少,呈典型塑性夹杂物。
(3)　阀门弹簧钢:夹杂物尺寸≤20μm,夹杂物为硅酸盐(CaO•Al2O3•SiO2),夹杂物成分中(Al2O3)≤20%。
(4)　轴承钢:超低氧,日本山阳特钢轴承钢[T.O]≈5×10-6。
1.4.6 　生产显微夹杂钢关键技术
(1)　深脱氧技术:在真空处理设备中(RH-KTB、VODC、LF-VD)钢水进行真空碳脱氧,只要降低PCO就可以达到降[O]的目的,由于氧的传质是反应限制性环节,深脱氧需要足够时间。随后进行沉淀脱氧,使用复合脱氧剂Si-Mn-Al,脱氧产物熔点低,在钢液中碰撞易于聚合成大颗粒夹杂而浮出钢液表面。脱氧产物锰铝榴石(3　MnO•Al2O3•3SiO2)在加工后钢材中呈细小分散夹杂,对性能影响不大。
(2)　夹杂物过滤器:一种是ZrO2过滤器可过滤液态及固态夹杂,一种是多孔隙泡沫筛可以将[O]降低42%;还有一种MgO、Al2O3及ZrO2粉末填塞过滤层,使不锈钢中Al2O3夹杂物降低20%～70%,用于Ni基合金过滤夹杂物降低44%～55%。
(3)　连铸中间包,结晶器设电磁搅拌使夹杂物碰撞、聚合上浮。
(4)　防止混渣:日本山阳SNRP精炼工艺:150t偏心出钢电弧炉-LF-RH-立式连铸流程。偏心炉防止出钢混渣,RH连通管上使用钢质锥形保护盖,防止吸炉渣。下渣量≤1.5kgPt。
(5)　微气泡法脱除夹杂:通过向钢液吹氩产生小气泡,使细小的夹杂物附着在气泡上一同浮出钢液。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　——本文摘自《中国金相分析网》