氧化物冶金技术的应用及其前景

彭明军，史方杰，安 鹏

（贵州省六盘水师范学院化学与化学工程系，贵州六盘水 553004）

氧化物冶金技术的应用及其前景

彭明军，史方杰，安 鹏

（贵州省六盘水师范学院化学与化学工程系，贵州六盘水 553004）

氧化物冶金技术是一种应用钢中细小非金属夹杂物诱导晶内铁素体形核细化晶粒的新技术。基于氧化物冶金技术高强度高韧性低碳钢的非调质钢得以诞生。首先介绍了氧化物冶金技术的概念及基本思路，进而分析了氧化物冶金技术的应用，最后展望了氧化物冶金技术的发展前景。

氧化物冶金技术；前景；应用领域

在汽车、航空等行业不断发展的今天，对于钢铁材料的要求也越来越高，而其中细化晶粒的作用逐渐受到了各个行业的重视，其对于钢铁强度以及韧性有着十分明显的提升效果。而氧化物冶金技术可以十分完善的应用细化晶粒，目前已经开发出了微合金低碳钢、非调质钢以及管线钢等多种新型钢。

1 氧化物冶金技术的概念及基本思路

氧化物冶金技术是上个世纪九十年代日本新日铁高村等人提出的一个概念。氧化物冶金技术其原理是在钢铁冶金过程之中，控制炼化物内部杂物的形态、大小、分布以及数量，进而实现在钢铁冷凝过程中细小的杂物得以析出，进而整体化地提升钢铁冶炼的质量[2]。

利用氧化物冶金技术实现冶金韧性以及强度提升的主要思路主要可以囊括为以下四步：首先，钢中铁素体的晶粒过大会导致炼制钢韧性过低，而氧化物冶金技术可实现铁素体晶粒的细化，进而可提升钢韧度；其次，为依托于氧化物冶金技术可实现奥氏体晶粒粗化的阻断，进而可保障韧度；再者，为晶内铁素体其具备自身细化的自主能力，因此也可对焊接热影响区的粗化现象给以缓解；最后，为在一定条件下还可以通过非金属夹杂物实现铁素体形核的诱导，起到细化晶粒的效果。

2 氧化物冶金技术的应用

近年来，依托于氧化物冶金技术，达到冶金锻炼钢其韧性提升的效果，已经得到了相关行业的承认和广泛的应用，目前已经制造出了微合金低碳钢、非调质钢以及天然气、石油运输管线钢等诸多高韧性的钢材[2]。

其中微合金低碳钢，实现了工程结构钢焊接热影响区韧性的提升，其在焊接的过程中可实现热影响区韧性和强度的保障，并且在转变温度上可保持在-50℃。

非调质钢，指的是在钢的锻炼过程中对调制处理环节给以取消，进而实现了极佳的节能效果，并且还保持了很高的冲击韧性值。目前世界上主要汽车制造国家，日本、德国中碳非调质钢是其汽车连杆、曲杆制造的主要材料，占比达到80%左右。

在天然气、石油管线钢的前期研发阶段，管线钢由于长期埋设于大线能量场之下，因此在其焊接区极易出现韧性快速下降的问题。依托于氧化物冶金技术，其对该问题实现了有效的解决。此外，通过氧化物冶金技术焊接金属的韧性以及强度方面也取得了极佳的提升效果。

3 氧化物冶金技术的发展前景

二十一世纪科学技术都在快速的发展，而氧化物冶金技术依托于其在提升钢强度和韧性方便的优势，在未来也必然会有更为广阔的应用空间[3]。具体而言可能在两个方面会有较为广泛的应用前景；其一，依托于氧化物冶金技术通过细化晶粒的原理，对冶炼钢的韧性以及强度的提升效果，未来在超细晶粒钢制造上必然有广泛的前景，其二，虽然目前氧化物冶金技术已经应用于天然气、石油的管线钢制造中，但是仍然处于适用阶段，还存在着诸多的问题，例如可作为有效核心的有益氧化其临界的尺寸还没有完全的明确化，有益氧化物的生成条件和细化晶粒的机理还不甚明确等等。所以，只有在这些问题得以充分解决后，氧化物冶金技术在产品开发、焊接等各个领域上，也必然会得到更广泛的应用。

4 结束语

综上所述，氧化物冶金技术是上个世纪九十年代日本新日铁高村等人提出的一个概念，其实现冶炼钢强度和韧性提升的原理是应用钢中细小非金属杂物达到了晶内铁素体形核细化。目前依托于氧化物冶金技术已经开发出了微合金低碳钢、非调质钢以及天然气、石油运输管线钢等诸多高韧性的钢材。并且应用氧化物冶金技术于工程焊接中，也可以解决可能出现的焊接热影响钢韧性问题。在未来实现进一步的应用氧化物冶金技术，不断提升我国的冶金技术，还需要进一步增加在该方面的研究投入。

[1] 齐江华，杨成威，朱万军，等.基于氧化物冶金的管线钢中Ti2O3夹杂的析出与长大[C]//中国计量协会冶金分会2014年会论文集.2014，23（04）：462-466.

[2] 孟庆涛.氧化物冶金工艺的新进展及其发展趋势[J].城市建设理论研究（电子版），2013，23（7）：21-23.

[3] 国旭明，钱百年，张艳，等.焊剂碱度对管线钢埋弧焊熔敷金属显微组织和韧性的影响[J].钢铁研究学报，2001，（05）.

[4] 张德勤，雷毅，刘志义.微合金钢焊缝金属中的针状铁素体[J].石油大学学报（自然科学版），2003，（04）.

参考文献

[1] 赵玉.火电厂DCS应用中的相关技术问题[J].技术与市场，2015，（6）.

[2] 段雅璠，白寅凯.DCS系统在火电厂电气控制方面的应用探讨[J].民营科技，2015，（10）.

[3] 刘琦.基于DCS的火电厂脱硝工程控制系统的设计[D].太原：太原科技大学，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

彭明军（1993—），男，贵州福泉人，本科在读，主要研究方向为冶金工程。