隨著經濟的快速發展，社會上對碳素結構鋼的生產和質量提出了更高的要求。

碳素結構鋼屬于大批量生產的鋼種，在鋼的總產量中占 70%以上。碳素結構鋼的

種類眾多，包括各種鋼板、鋼管、鋼帶、鋼條以及各種型鋼、條鋼等，主要用作

焊接、鉚接和螺栓連接的鋼結構，廣泛用于建筑、橋梁、鐵道、車輛、船舶、化

工設備等，是一種價格低廉、用途廣泛的工業鋼種。按照脫氧方式不同，碳素結

構鋼可分為沸騰鋼、半鎮靜鋼和鎮靜鋼，對于 Al 鎮靜鋼，鋼中大顆粒夾雜物是

導致鋼材在彎折時出現斷裂的主要原因。此外，一般情況下，碳素結構鋼中的氧

含量較高，導致非金屬夾雜物含量也較高，可以應用氧化物冶金技術利用碳素結

構鋼中非金屬夾雜物，以提高碳素結構鋼的力學性能。

（1）Al 脫氧碳素結構鋼脫氧方式優化技術。對于采用 Al 脫氧方式的碳素結構

鋼，鋼中非金屬夾雜物主要成分為 Al 2 O 3 -SiO 2 -MnO 系，夾雜物中 Al 2 O 3 含量越高，

夾雜物尺寸越大，而這一類非金屬夾雜物屬于低熔點夾雜物，在軋制過程中容易

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變形為細長條狀，嚴重影響鋼基體的連續性，在沖擊過程中引發鋼材的斷裂。減

少鋼材斷裂的關鍵是控制鋼中 Al 2 O 3 含量較高的非金屬夾雜物，這一類非金屬夾

雜物是在轉爐出鋼時加入脫氧劑脫氧時產生的。在轉爐出鋼時，可采用以下 3

種脫氧方式減少 Al 2 O 3 含量高的大尺寸夾雜物的生成。a.先用 Si-Mn 合金進行預

脫氧，后用 Al 合金進行終脫氧；b.減低轉爐出鋼氧含量，減少 Al 合金的用量；

c. 采用 Al-Ti 符合脫氧方式，避免大尺寸夾雜物的生成。

（2）Ti 微合金化氧化物冶金技術。在含 Ti 低碳鋼中細小彌散的氧化物質點在

很寬的溫度范圍內熱力學上是穩定，Ti 脫氧生成的 Ti 2 O 3 粒子周圍會形成貧錳區，

貧錳區的形成被認為是晶內鐵素體非均質形核的主要驅動力。向鋼中添加少量

Ti 合金，形成 Al-Ti 復合脫氧制度，形成具有氧化物冶金效果的鈦氧化物，明

顯細化了鑄坯的原奧氏體晶粒尺寸，大幅提高了鋼材的沖擊韌性。