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【摘 要】 氧化物冶金是研究开发的一项新技术，目前已经根据这项技术成功研制出了具备高强度高韧性的低碳钢和非调质钢。氧化物冶金技术在具有良好的发展前景，运用于生产可以有效地提高钢的强度和韧性，为高质量的钢材生产提供新的渠道。本文主要概述了氧化物冶金技术的最新进展，分析了这项技术存在的问题和可能的发展趋势，希望通过本文的介绍与分析能够帮助相关技术人员明确未来技术研究方向。
【关键词】 氧化物;冶金技术;进展;实践
【Abstract】 oxides metallurgy is a new technology research and development， at present already according to this technology successfully developed with high strength and high toughness of low carbon steel and non quenched and tempered steel. Oxides metallurgy technology has good prospects for development， applied to production can improve the strength and toughness of the steel effectively， provide new avenues for high quality steel production. This paper provides an overview of the latest progress of oxide metallurgy technology， analyzes the technical problems and the possible development trends， hope that through the introduction and analysis of this paper can help the technicians of the future direction of technology.
【Key Words】 oxides metallurgy technology; progress; practice
长久以来，人们都认为钢中的非金属夹杂物会破坏金属基体的连续性，影响钢的纯度。冶金人员一直致力于开发一种能够提炼高纯度钢材的炼钢方法，并为此一掷千金。正因为钢的纯净度和所要付出的金钱成正比，所以研究人员探索着另辟蹊径的方法，看能否将钢中的夹杂物加以利用，以此提高钢的性能。
一、氧化物冶金的概念
在上世纪60年代，人们发现金属焊缝中存在着一些球状夹杂物。这些夹杂物均从几到几十微米不等，十分细微。此后十年，人们通过观察研究又发现这些球状夹杂物在焊缝冷却过程中可以改善金属焊缝的组织结构并提高其力学性能。日本新日铁学者在1990年首度提出了氧化物冶金的概念，并指出将这些均匀细微的球状夹杂物作为形核核心可以析出针状铁素体，用以提高钢的性能。目前，这项技术任然具有强大的发展潜力，可以被运用于更多的行业领域，为更多的工程提供高强度和高韧度的钢材，帮助提高工程质量。
二、氧化物冶金技术的最新进展
（一）氧化物冶金技术中的各种技术
（1）JFEEWEL技术（图一）
这项技术是日本JFE公司专门为造船、桥梁等特殊领域所需要的高强度、高韧性的厚钢板研发。在加压制作过程中使用SuperOLAC技术将碳当量降到了最低，保障炼出的钢材在强度和韧性上达到最优。
（2）HTUFF技术（图二）
这项技术被新日铁公司称为二代氧化物冶金技术，主要运用于建筑业、造船业、海洋结构等各领域的大线能量焊接过程。
（二）氧化物冶金技术的应用
图一 JFEEWEL技术思路示意图
图二 HTUFF技术思路示意图
氧化物冶金技术已经日趋成熟，人们越来越多地将这项技术投入于生产之中。在经济发达的国家中，许多曲轴和连杆使用氧化冶金技术生产的非调质钢。目前，世界上已经开发出了微Ti脱氧氧化物冶金型低碳钢，这种钢可以有效地提高结构钢焊接热影响区的韧度。主要是由于热影响区非金属中含有大量的杂物，在焊接过程中，与诱导晶接触时，就会引起内部铁元素形态发生变化，进而能提升整个热影响区的强度与韧性。管线钢在开发的初级阶段，钢的冲击韧性值远远达不到工程结构所要达到的效果。经过不懈的努力，终于使用Ti、Nb、V微合金化，成功地阻止了奥氏晶体长大。在焊接过程中，为了确保冲击韧性值能符合相关标准，可以使用热影响区的TIO质点和TIN使得诱导晶内铁素体成核。
三、氧化物冶金技术研究现状和发展
（一）氧化物冶金技术研究现状
（1）目前关于该项技术的研究，主要是研究其内部结构，即阳离子空位和贫猛区两种机理，而关于境内铁素离析机理还有一个统一的认识。四大氧化物冶金晶内铁素体形核的机理，即：贫Mn区机理、低界面能机理、阳离子空位机理和应变诱导机理都存在解释不清的反例。
（2）目前对诱导晶内铁素体形核的具体颗粒大小以及种类的划分都还没有一个统一的标准。现在科学已知的粒子中仅有TiZO：和MnS能够被诱导晶内铁素体析出。
（二）氧化物冶金技术发展方向
1、开发新杂物和粒子
为了进一步提升技术水平，将技术推向其他领域，技术研究工作人员要深入研究钉扎作用，通过试验不断发现各种新材料。同时也要注重对原有杂物的研究，不断提取和升级新工艺。对于钉扎的研究主要是获取耐高温的有效粒子，如氧化镁、硫化镁等粒子的研究与开发。注重优化和提取旧粒子中的TiN有效粒子，充分利用新旧粒子。研究新杂物和新粒子的主要目的是改善诱导晶内铁素体快速形核，提高冶金质量。目前，主要形核的杂物有IGF，研究专家要进一步深入分析和研究这种杂物成核的规律和机理，进而能进一步明确形核条件。
杂物研究是一项非常重要的内容，尤其是杂物形核、机理以及开发等各个方面的实验和发现，最终形成一套完整的、科学的有机机理体系，为未来工作人员研究提供可靠的歷史依据。
2、TMCP技术延伸及拓展研究
TMCP是目前诱导晶内铁素体冶金技术中一种重要技术，技术研究人员在这一块上的研究主要是要深入发现氧化冶金技术的优势，在实际工作中能发现两种技术的共同点，将两种技术的使用优势结合起来，实现优势互补，达到最为理想的冶金效果。技术研究人员还要注重同一阶段的综合技术研究，提高粒子提取的细化组织效果。
图三 TMCP和氧化物冶金技术的互补示意图
四、结束语
综上所述，氧化物冶金技术主要是利用金属中的非金属球状夹杂物改善钢的性能，提高钢的强度和韧度，达到提高钢材的目的。氧化冶金技术作为一门新开发的冶金技术，为钢材的生产提供了新的方法，具有良好的发展前景。凡是有利就有弊，氧化物冶金技术纵然有许多可取之处，但是目前仍旧不够完善，还需要继续改进。在这个高速发展的时代，相信不久冶金技术会有新的突破。
参考文献：
[1]赵素华，潘秀兰，王艳红.氧化物冶金工艺的新进展及其发展趋势[J].炼钢，2009（02）
[2]王超，朱立光.氧化物冶金技术及应用[J].河北理工大学学报（自然科学版），2011（02）
[3]史美伦，段贵生.氧化物冶金技术应用及进展[J].河南冶金，2010（05）
【关键词】 氧化物;冶金技术;进展;实践
【Abstract】 oxides metallurgy is a new technology research and development， at present already according to this technology successfully developed with high strength and high toughness of low carbon steel and non quenched and tempered steel. Oxides metallurgy technology has good prospects for development， applied to production can improve the strength and toughness of the steel effectively， provide new avenues for high quality steel production. This paper provides an overview of the latest progress of oxide metallurgy technology， analyzes the technical problems and the possible development trends， hope that through the introduction and analysis of this paper can help the technicians of the future direction of technology.
【Key Words】 oxides metallurgy technology; progress; practice
长久以来，人们都认为钢中的非金属夹杂物会破坏金属基体的连续性，影响钢的纯度。冶金人员一直致力于开发一种能够提炼高纯度钢材的炼钢方法，并为此一掷千金。正因为钢的纯净度和所要付出的金钱成正比，所以研究人员探索着另辟蹊径的方法，看能否将钢中的夹杂物加以利用，以此提高钢的性能。
一、氧化物冶金的概念
在上世纪60年代，人们发现金属焊缝中存在着一些球状夹杂物。这些夹杂物均从几到几十微米不等，十分细微。此后十年，人们通过观察研究又发现这些球状夹杂物在焊缝冷却过程中可以改善金属焊缝的组织结构并提高其力学性能。日本新日铁学者在1990年首度提出了氧化物冶金的概念，并指出将这些均匀细微的球状夹杂物作为形核核心可以析出针状铁素体，用以提高钢的性能。目前，这项技术任然具有强大的发展潜力，可以被运用于更多的行业领域，为更多的工程提供高强度和高韧度的钢材，帮助提高工程质量。
二、氧化物冶金技术的最新进展
（一）氧化物冶金技术中的各种技术
（1）JFEEWEL技术（图一）
这项技术是日本JFE公司专门为造船、桥梁等特殊领域所需要的高强度、高韧性的厚钢板研发。在加压制作过程中使用SuperOLAC技术将碳当量降到了最低，保障炼出的钢材在强度和韧性上达到最优。
（2）HTUFF技术（图二）
这项技术被新日铁公司称为二代氧化物冶金技术，主要运用于建筑业、造船业、海洋结构等各领域的大线能量焊接过程。
（二）氧化物冶金技术的应用
图一 JFEEWEL技术思路示意图
图二 HTUFF技术思路示意图
氧化物冶金技术已经日趋成熟，人们越来越多地将这项技术投入于生产之中。在经济发达的国家中，许多曲轴和连杆使用氧化冶金技术生产的非调质钢。目前，世界上已经开发出了微Ti脱氧氧化物冶金型低碳钢，这种钢可以有效地提高结构钢焊接热影响区的韧度。主要是由于热影响区非金属中含有大量的杂物，在焊接过程中，与诱导晶接触时，就会引起内部铁元素形态发生变化，进而能提升整个热影响区的强度与韧性。管线钢在开发的初级阶段，钢的冲击韧性值远远达不到工程结构所要达到的效果。经过不懈的努力，终于使用Ti、Nb、V微合金化，成功地阻止了奥氏晶体长大。在焊接过程中，为了确保冲击韧性值能符合相关标准，可以使用热影响区的TIO质点和TIN使得诱导晶内铁素体成核。
三、氧化物冶金技术研究现状和发展
（一）氧化物冶金技术研究现状
（1）目前关于该项技术的研究，主要是研究其内部结构，即阳离子空位和贫猛区两种机理，而关于境内铁素离析机理还有一个统一的认识。四大氧化物冶金晶内铁素体形核的机理，即：贫Mn区机理、低界面能机理、阳离子空位机理和应变诱导机理都存在解释不清的反例。
（2）目前对诱导晶内铁素体形核的具体颗粒大小以及种类的划分都还没有一个统一的标准。现在科学已知的粒子中仅有TiZO：和MnS能够被诱导晶内铁素体析出。
（二）氧化物冶金技术发展方向
1、开发新杂物和粒子
为了进一步提升技术水平，将技术推向其他领域，技术研究工作人员要深入研究钉扎作用，通过试验不断发现各种新材料。同时也要注重对原有杂物的研究，不断提取和升级新工艺。对于钉扎的研究主要是获取耐高温的有效粒子，如氧化镁、硫化镁等粒子的研究与开发。注重优化和提取旧粒子中的TiN有效粒子，充分利用新旧粒子。研究新杂物和新粒子的主要目的是改善诱导晶内铁素体快速形核，提高冶金质量。目前，主要形核的杂物有IGF，研究专家要进一步深入分析和研究这种杂物成核的规律和机理，进而能进一步明确形核条件。
杂物研究是一项非常重要的内容，尤其是杂物形核、机理以及开发等各个方面的实验和发现，最终形成一套完整的、科学的有机机理体系，为未来工作人员研究提供可靠的歷史依据。
2、TMCP技术延伸及拓展研究
TMCP是目前诱导晶内铁素体冶金技术中一种重要技术，技术研究人员在这一块上的研究主要是要深入发现氧化冶金技术的优势，在实际工作中能发现两种技术的共同点，将两种技术的使用优势结合起来，实现优势互补，达到最为理想的冶金效果。技术研究人员还要注重同一阶段的综合技术研究，提高粒子提取的细化组织效果。
图三 TMCP和氧化物冶金技术的互补示意图
四、结束语
综上所述，氧化物冶金技术主要是利用金属中的非金属球状夹杂物改善钢的性能，提高钢的强度和韧度，达到提高钢材的目的。氧化冶金技术作为一门新开发的冶金技术，为钢材的生产提供了新的方法，具有良好的发展前景。凡是有利就有弊，氧化物冶金技术纵然有许多可取之处，但是目前仍旧不够完善，还需要继续改进。在这个高速发展的时代，相信不久冶金技术会有新的突破。
参考文献：
[1]赵素华，潘秀兰，王艳红.氧化物冶金工艺的新进展及其发展趋势[J].炼钢，2009（02）
[2]王超，朱立光.氧化物冶金技术及应用[J].河北理工大学学报（自然科学版），2011（02）
[3]史美伦，段贵生.氧化物冶金技术应用及进展[J].河南冶金，2010（05）