氧化物冶金技術的應用及其前景

彭明軍，史方杰，安 鵬

（貴州省六盤水師范學院化學與化學工程系，貴州六盤水 553004）

氧化物冶金技術的應用及其前景

彭明軍，史方杰，安 鵬

（貴州省六盤水師范學院化學與化學工程系，貴州六盤水 553004）

氧化物冶金技術是一種應用鋼中細小非金屬夾雜物誘導晶內鐵素體形核細化晶粒的新技術。基于氧化物冶金技術高強度高韌性低碳鋼的非調質鋼得以誕生。首先介紹了氧化物冶金技術的概念及基本思路，進而分析了氧化物冶金技術的應用，最后展望了氧化物冶金技術的發展前景。

氧化物冶金技術；前景；應用領域

在汽車、航空等行業不斷發展的今天，對于鋼鐵材料的要求也越來越高，而其中細化晶粒的作用逐漸受到了各個行業的重視，其對于鋼鐵強度以及韌性有著十分明顯的提升效果。而氧化物冶金技術可以十分完善的應用細化晶粒，目前已經開發出了微合金低碳鋼、非調質鋼以及管線鋼等多種新型鋼。

1 氧化物冶金技術的概念及基本思路

氧化物冶金技術是上個世紀九十年代日本新日鐵高村等人提出的一個概念。氧化物冶金技術其原理是在鋼鐵冶金過程之中，控制煉化物內部雜物的形態、大小、分布以及數量，進而實現在鋼鐵冷凝過程中細小的雜物得以析出，進而整體化地提升鋼鐵冶煉的質量[2]。

利用氧化物冶金技術實現冶金韌性以及強度提升的主要思路主要可以囊括為以下四步：首先，鋼中鐵素體的晶粒過大會導致煉制鋼韌性過低，而氧化物冶金技術可實現鐵素體晶粒的細化，進而可提升鋼韌度；其次，為依托于氧化物冶金技術可實現奧氏體晶粒粗化的阻斷，進而可保障韌度；再者，為晶內鐵素體其具備自身細化的自主能力，因此也可對焊接熱影響區的粗化現象給以緩解；最后，為在一定條件下還可以通過非金屬夾雜物實現鐵素體形核的誘導，起到細化晶粒的效果。

2 氧化物冶金技術的應用

近年來，依托于氧化物冶金技術，達到冶金鍛煉鋼其韌性提升的效果，已經得到了相關行業的承認和廣泛的應用，目前已經制造出了微合金低碳鋼、非調質鋼以及天然氣、石油運輸管線鋼等諸多高韌性的鋼材[2]。

其中微合金低碳鋼，實現了工程結構鋼焊接熱影響區韌性的提升，其在焊接的過程中可實現熱影響區韌性和強度的保障，并且在轉變溫度上可保持在-50℃。

非調質鋼，指的是在鋼的鍛煉過程中對調制處理環節給以取消，進而實現了極佳的節能效果，并且還保持了很高的沖擊韌性值。目前世界上主要汽車制造國家，日本、德國中碳非調質鋼是其汽車連桿、曲桿制造的主要材料，占比達到80%左右。

在天然氣、石油管線鋼的前期研發階段，管線鋼由于長期埋設于大線能量場之下，因此在其焊接區極易出現韌性快速下降的問題。依托于氧化物冶金技術，其對該問題實現了有效的解決。此外，通過氧化物冶金技術焊接金屬的韌性以及強度方面也取得了極佳的提升效果。

3 氧化物冶金技術的發展前景

二十一世紀科學技術都在快速的發展，而氧化物冶金技術依托于其在提升鋼強度和韌性方便的優勢，在未來也必然會有更為廣闊的應用空間[3]。具體而言可能在兩個方面會有較為廣泛的應用前景；其一，依托于氧化物冶金技術通過細化晶粒的原理，對冶煉鋼的韌性以及強度的提升效果，未來在超細晶粒鋼制造上必然有廣泛的前景，其二，雖然目前氧化物冶金技術已經應用于天然氣、石油的管線鋼制造中，但是仍然處于適用階段，還存在著諸多的問題，例如可作為有效核心的有益氧化其臨界的尺寸還沒有完全的明確化，有益氧化物的生成條件和細化晶粒的機理還不甚明確等等。所以，只有在這些問題得以充分解決后，氧化物冶金技術在產品開發、焊接等各個領域上，也必然會得到更廣泛的應用。

4 結束語

綜上所述，氧化物冶金技術是上個世紀九十年代日本新日鐵高村等人提出的一個概念，其實現冶煉鋼強度和韌性提升的原理是應用鋼中細小非金屬雜物達到了晶內鐵素體形核細化。目前依托于氧化物冶金技術已經開發出了微合金低碳鋼、非調質鋼以及天然氣、石油運輸管線鋼等諸多高韌性的鋼材。并且應用氧化物冶金技術于工程焊接中，也可以解決可能出現的焊接熱影響鋼韌性問題。在未來實現進一步的應用氧化物冶金技術，不斷提升我國的冶金技術，還需要進一步增加在該方面的研究投入。

[1] 齊江華，楊成威，朱萬軍，等.基于氧化物冶金的管線鋼中Ti2O3夾雜的析出與長大[C]//中國計量協會冶金分會2014年會論文集.2014，23（04）：462-466.

[2] 孟慶濤.氧化物冶金工藝的新進展及其發展趨勢[J].城市建設理論研究（電子版），2013，23（7）：21-23.

[3] 國旭明，錢百年，張艷，等.焊劑堿度對管線鋼埋弧焊熔敷金屬顯微組織和韌性的影響[J].鋼鐵研究學報，2001，（05）.

[4] 張德勤，雷毅，劉志義.微合金鋼焊縫金屬中的針狀鐵素體[J].石油大學學報（自然科學版），2003，（04）.

參考文獻

[1] 趙玉.火電廠DCS應用中的相關技術問題[J].技術與市場，2015，（6）.

[2] 段雅璠，白寅凱.DCS系統在火電廠電氣控制方面的應用探討[J].民營科技，2015，（10）.

[3] 劉琦.基于DCS的火電廠脫硝工程控制系統的設計[D].太原：太原科技大學，2015.

Application Field and Prospect of Pxide Metallurgy Technology

Ρeng Ming-jun，Shi Fang-jie，An Ρeng

Oxides metallurgy is a tiny non-metallic inclusions in steel induction intracrystalline iron grain shape the new technology of nuclear fine grains.Based on the mild steel of high strength and high toughness of oxide metallurgy technology and the birth of quenched and tempered steel.first introduces the concept of oxide metallurgy technology and basic train of thought，and then analyses the application field of oxide metallurgy technology，finally puts forward the prospects of the development of oxide metallurgy technology.

oxide metallurgy technology；prospects；application field

TF19

A

1003–6490（2016）10–0036–01

2016–10–05

彭明軍（1993—），男，貴州福泉人，本科在讀，主要研究方向為冶金工程。