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新型钢铁材料的一个重要特点为高洁净度，而钢的纯净度取决于非金属夹杂物包括氧化物和硫化物，它们的尺寸、形状、分布和出现的频率大小都对钢的质量有较大的影响。一个夹杂物可被视为一个相同尺寸的切口。因而研究夹杂物的成分、形貌、分布，变得尤为重要。钢中外加超微粒子能当作结晶核心，细化晶粒组织，同时还可以避免在热加工变形时产生的晶粒粗化与长大等缺点。并且残留在基体中的超细粒子也能起到沉淀强化作用，因此对钢的组织细化以及改善其钢铁综合性能都有很好的作用。本实验采用直接加入比氧化物颗粒更为细小的纳米陶瓷颗粒使之起到氧化物冶金概念中的氧化物夹杂的相同的效果。本文以低碳钢Q235为研究对象，并加入0.03%FeS，选用溶胶凝胶法自制出粒度为0.17μm的CeO2粉体，CeO2加入量为实验原料质量的0.3%、0.5%、0.7%。在1600℃融化后向金属液1-2cm深处通入超声波振动搅拌3min。结果表明，钢中大尺寸夹杂物的含量减少，而小于1μm的夹杂物由于超声波的引入而有所增加，且相邻夹杂物距离较远。同时由于超声波的搅拌功能使小尺寸的夹杂物得到更好的弥散。另外外加CeO2微粒可以和钢中的硫化物夹杂和脱氧产物结合生成稀土硫化物夹杂，生成的硫化物夹杂与稀土硅酸盐夹杂形成稀土复合夹杂，起到了很好的变质钢中夹杂物的作用。并在金相显微镜下观察可见添加CeO2能够降低Q235钢组织的晶粒尺寸。未添加CeO2粉末的Q235钢铸态晶粒平均晶粒尺寸为120μm，添加0.3%、0.5%、0.7%CeO2粉末后铸态组织晶粒平均尺寸为110μm，60μm，30μm，而在轧制变形量ε为84%时，通过图像处理计算得出，加入0%、0.3%、0.5%、0.7%的CeO2粉体，晶粒平均尺寸分别为26.5μm、19.0μm、12.0.μm、5.5μm。并且随CeO2量的增加，铁素体晶粒变小，铸态珠光体片层距也由0.57μm减小至0.11μm，而轧态下珠光体片间距与铸态没有太大区别。铸态硬度也由162.4提高到379.1，与此同时轧态下硬度也由242.5提高到411.1。所以CeO2加入量为0.7%时综合冶金效果最好。