氧化物冶金技术是材料及冶金领域一个全新的观点,其利用钢中夹杂物诱发晶内铁素体形核,达到细化钢显微组织并获得优异的强韧性地目的。为研究低碳钢中晶内铁素体对显微组织细化的作用,人工制备符合诱发晶内铁素体组织条件的夹杂物,研究脉冲磁场作用下夹杂物分布及晶粒细化作用机理,分析过冷奥氏体冷却速率对针状铁素体形成、等温处理对铁素体形核的影响及形态以及晶内与晶界铁素体的竞相析出规律。以添加人工制备硫化锰夹杂的实验钢为研究对象,在其液-固及固-固转变过程中施加周期为0.5s,电压为200V的脉冲磁场作用。结果表明,此试验条件下,可诱发晶内铁素体的夹杂物主要有两类:一类为人工添加的硫化锰夹杂颗粒;另一类为人工添加的硫化锰被钢中高熔点的内生夹杂球化形成的Al-Si-Ti-O-S-Mn系复相夹杂。然后测定试验钢在不同冷速时连续转变冷却曲线,发现只有以中等冷速进行连续冷却时才可获得针状铁素体组织,并确定该试验钢获得针状铁素体组织最佳冷速范围为5~7℃/s。730~600℃等温处理时,随等温温度降低晶内铁素体形貌由多边形转变为针状,同时伴随着轴比的升高,各向异性的增加,且铁素体在夹杂物上的形核孕育时间要比晶界形核孕育时间长。奥氏体晶粒尺寸随奥氏体化温度的升高大致呈指数函数的变化趋势,且在奥氏体化温度低于1200℃或奥氏体晶粒尺寸小于100μm条件下,不易形成晶内针状铁素体组织。