界面理论在夹杂物尺寸演变中的作用

钢中夹杂物是钢材制品缺陷的主要影响因素，控制夹杂物数量、形态、尺寸和分布是洁净钢生产中的重要任务，也是适应钢种个性化控制的需求。已有研究表明，当夹杂物尺寸小于5μm，无论其成分、数量、形貌及变形能力如何，均不会对钢的性能产生不利影响。因此，促进钢中夹杂物细小、弥散，发挥夹杂物在钢中的有益作用已成为新的研究热点。

苏州大学的学者以铝镇静钢为研究对象，在120t钢包内分别进行了镁处理和钙处理试验，对比了钢中夹杂物的成分、形貌、尺寸和分布。结果表明：镁处理试验炉次TO的去除率超过50%，钙处理炉次仅为30%，证明镁处理净化钢液效果更为明显；镁处理可将Al2O3迅速变质为尖晶石或MgO，夹杂物分布弥散，尺寸细小且基本不随时间延长而增大；钙处理对夹杂物的变质速度稍慢，夹杂物数量先增加后降低，尺寸降低不明显。界面理论计算表明，在同一体系内，将Al2O3变质为尖晶石比变质为铝酸钙具有更低的界面自由能，即镁处理可获得比钙处理更小的夹杂物尺寸，证明了精炼过程中夹杂物成分控制的重要性。