【摘 要】
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为了研究不同的Al-Ce合金对钛微合金钢中含铈及含钛夹杂物的影响，通过SEM、EDS及OTS夹杂物全自动分析系统对钢中夹杂物的尺寸、数量、形貌及种类进行分析，采用FactSage 8.1热力学软件中的Equilib和Phase Diagram模块计算了不同温度下钢中夹杂物的析出情况。热力学计算结果表明，CeAlO3主要在钢液中生成，Ce2S3和Ce2O2S则在钢液凝固的过程中析出。当铈质量分数为0
【基金项目】
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国家自然科学基金资助项目（51874186，51864041）； 内蒙古自治区自然科学基金资助项目（2022MS05017）；
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为了研究不同的Al-Ce合金对钛微合金钢中含铈及含钛夹杂物的影响，通过SEM、EDS及OTS夹杂物全自动分析系统对钢中夹杂物的尺寸、数量、形貌及种类进行分析，采用FactSage 8.1热力学软件中的Equilib和Phase Diagram模块计算了不同温度下钢中夹杂物的析出情况。热力学计算结果表明，CeAlO3主要在钢液中生成，Ce2S3和Ce2O2S则在钢液凝固的过程中析出。当铈质量分数为0.005%时，随着硫质量分数从0.0008%增加至0.0033%，稀土夹杂物类型将由CeAlO3、Ce2S3、Ce2O2S逐渐变为单一的Ce2S3。试验结果表明，往钢中依次加入3种不同Al-Ce合金（w（Ce）:w（Al）依次为4.5:1、8.5:1和11.5:1）时，钢中硫含量逐渐降低，典型含铈夹杂物依次为Ce2S3、Ce-Al-O-S和Ce2O2S-CeAlO3，形貌以椭球形和球形为主，稀土夹杂物平均尺寸从3μm增至5.5μm，加稀土合金的钢中Al2O3和Ti（C， N）的尺寸相比未加稀土合金的钢均有所减少。根据二维错配度模型以及Ce-Al-O-S-Ti（C， N）夹杂物的面扫描结果，验证了在Ce-Al-O-S夹杂与TiN之间存在着CeN过渡的可能性。在采用w（Ce）:w（Al）=11.5:1的合金冶炼的钢中出现了CeAlO3在Ce2O2S表面呈枝晶状析出的现象，利用边-边匹配模型证明了Ce2O2S可以成为CeAlO3的形核核心，两者之间存在着4种可能的位向关系。钢中单独的Ti（C， N）长大方式为连续长大和二维晶核，当Ti（C， N）在不同稀土夹杂表面经过一定时间的形核及长大后，其最终生长特点均是以稀土夹杂物为异质形核核心，沿着其表面向各个方向呈立方结构生长。
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