钢(gang)(gang)在冶炼、浇注中(zhong)不可避免的(de)(de)(de)(de)(de)会形(xing)成夹(jia)(jia)杂，钢(gang)(gang)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)夹(jia)(jia)杂物(wu)(wu)(wu)(wu)对材料(liao)性(xing)能(neng)(neng)的(de)(de)(de)(de)(de)影响主要取决于(yu)(yu)夹(jia)(jia)杂物(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)形(xing)状(zhuang)、尺寸、类型、分布(bu)、数(shu)量(liang)以及与钢(gang)(gang)基体(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)结(jie)合方式(shi)等(deng)。夹(jia)(jia)杂物(wu)(wu)(wu)(wu)在钢(gang)(gang)中(zhong)是以不同于(yu)(yu)基体(ti)(ti)金属的(de)(de)(de)(de)(de)的(de)(de)(de)(de)(de)额外相存在的(de)(de)(de)(de)(de)，它(ta)能(neng)(neng)将(jiang)完整的(de)(de)(de)(de)(de)组(zu)织(zhi)分割开，使(shi)钢(gang)(gang)中(zhong)组(zu)织(zhi)变得不均匀，影响材料(liao)最终的(de)(de)(de)(de)(de)使(shi)用性(xing)能(neng)(neng)。一(yi)(yi)方面它(ta)同基体(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)弹(dan)性(xing)模量(liang)不同，当(dang)外加应力(li)作(zuo)用时夹(jia)(jia)杂物(wu)(wu)(wu)(wu)相当(dang)于(yu)(yu)基体(ti)(ti)缺陷，在其周围容易形(xing)成应力(li)集中(zhong)；另一(yi)(yi)方面，夹(jia)(jia)杂物(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)热膨胀系数(shu)与基体(ti)(ti)材料(liao)有(you)不同，因而两者在冷却时收缩程度(du)会有(you)差异，容易在钢(gang)(gang)中(zhong)形(xing)成较(jiao)多(duo)的(de)(de)(de)(de)(de)缩孔，降低材料(liao)抗疲(pi)劳性(xing)能(neng)(neng)。数(shu)量(liang)较(jiao)多(duo)且分布(bu)混乱(luan)的(de)(de)(de)(de)(de)夹(jia)(jia)杂物(wu)(wu)(wu)(wu)明显降低钢(gang)(gang)最终的(de)(de)(de)(de)(de)使(shi)用性(xing)能(neng)(neng)，如韧性(xing)、塑性(xing)、焊接性(xing)和耐(nai)腐蚀性(xing)等(deng)，特(te)别是沿晶界析出的(de)(de)(de)(de)(de)夹(jia)(jia)杂和团簇状(zhuang)的(de)(de)(de)(de)(de)Al2O3大(da)夹(jia)(jia)杂对钢(gang)(gang)中(zhong)组(zu)织(zhi)和性(xing)能(neng)(neng)的(de)(de)(de)(de)(de)破坏性(xing)更大(da)。

　　材(cai)料中(zhong)夹(jia)杂(za)物(wu)的(de)形成机(ji)理(li)主要是夹(jia)杂(za)物(wu)先以异质点为(wei)核心独立形核、长大，同(tong)时在长大过(guo)程中(zhong)，由于各个质点、元素表面活性(xing)不(bu)同(tong)，会发(fa)生相互(hu)吸(xi)引、靠拢，最终合并长成大尺寸的(de)夹(jia)杂(za)物(wu)。

　　试样中夹(jia)杂(za)(za)物(wu)(wu)形(xing)态主(zhu)要(yao)以(yi)(yi)椭圆形(xing)和纺锤形(xing)存在，能(neng)谱仪的(de)元素分析表明该夹(jia)杂(za)(za)物(wu)(wu)主(zhu)要(yao)由S、O、Mn、Al 等(deng)元素组成(cheng)，进一(yi)步推(tui)断试验钢(gang)基体中夹(jia)杂(za)(za)物(wu)(wu)的(de) MnS、Al2O3夹(jia)杂(za)(za)，此外可能(neng)还有含有 Ti 元素的(de)夹(jia)杂(za)(za)物(wu)(wu)出现(xian)，推(tui)断可能(neng)以(yi)(yi)TiS、TiO 的(de)混合夹(jia)杂(za)(za)物(wu)(wu)。总之，照片中观察到的(de)夹(jia)杂(za)(za)物(wu)(wu)并不是(shi)由单一(yi)的(de)化合物(wu)(wu)组成(cheng)，而是(shi)由MnS、Al2O3、TiS、TiO 组成(cheng)的(de)复合夹(jia)杂(za)(za)物(wu)(wu)。

　　研(yan)究显(xian)示，当钢中Mn 含(han)量(liang)较高(gao)时(shi)(shi)，硫化物(wu)夹杂(za)主要(yao)是(shi)以MnS(或MnS 和FeS）的(de)(de)形(xing)式存在(zai)。并按(an)其(qi)特征可以分(fen)(fen)为以下三种：第(di)一种是(shi)在(zai)含(han)氧量(liang)较高(gao)的(de)(de)情(qing)况下形(xing)成，这(zhei)种MnS 夹杂(za)在(zai)铸态中以球状分(fen)(fen)布(bu)(bu)，且加(jia)(jia)工塑(su)性较低；第(di)二种 MnS 夹杂(za)沿晶(jing)界分(fen)(fen)布(bu)(bu)，在(zai)加(jia)(jia)工时(shi)(shi)容易沿着加(jia)(jia)工方向拉长；第(di)三种MnS 夹杂(za)主要(yao)形(xing)成在(zai)加(jia)(jia)有过量(liang)铝(lv)（脱氧剂）的(de)(de)钢中，此(ci)时(shi)(shi)MnS会呈现复杂(za)形(xing)状分(fen)(fen)布(bu)(bu)，这(zhei)种夹杂(za)加(jia)(jia)工时(shi)(shi)塑(su)性较好。通常(chang)第(di)二种 MnS 夹杂(za)对材(cai)料(liao)的(de)(de)综合性能影响最大，因(yin)此(ci)，在(zai)钢中要(yao)尽量(liang)避免第(di)二种MnS 夹杂(za)在(zai)晶(jing)界的(de)(de)分(fen)(fen)布(bu)(bu)。

　　添(tian)加稀土后夹杂物发(fa)生明显变化，形(xing)(xing)态由(you)原来的(de)椭圆(yuan)形(xing)(xing)和(he)(he)纺锤形(xing)(xing)变为近球形(xing)(xing)，另(ling)外(wai)能谱仪分析结果发(fa)现，原先存(cun)在的(de)MnS、Al2O3和(he)(he)含Ti 的(de)一些夹杂物没有找到(dao)，转而代(dai)替的(de)是稀土硫化物和(he)(he)稀土硫氧化物。

　　稀(xi)(xi)土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)夹杂物(wu)(wu)在(zai)形(xing)成过(guo)程中首先是以先析出的(de)熔点较(jiao)高的(de)氧化(hua)(hua)物(wu)(wu)、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)物(wu)(wu)作(zuo)为(wei)形(xing)核质(zhi)点，稀(xi)(xi)土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)的(de)活性很(hen)大，会有部分(fen)稀(xi)(xi)土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)逐渐吸(xi)(xi)附到这(zhei)个(ge)硬质(zhi)核心表面(mian)，另外，化(hua)(hua)学(xue)位梯度(du)的(de)存在(zai)，致使晶(jing)核与(yu)(yu)其(qi)周围存在(zai)的(de)稀(xi)(xi)土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)原子产生浓(nong)度(du)差，进(jin)一步加强了稀(xi)(xi)土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)元(yuan)(yuan)素的(de)扩散，有利于(yu)(yu)稀(xi)(xi)土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)原子向硬质(zhi)核心处移动，通(tong)过(guo)不断(duan)的(de)吸(xi)(xi)引、靠拢、融合(he)，最(zui)终(zhong)形(xing)成稀(xi)(xi)土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)的(de)氧硫(liu)(liu)化(hua)(hua)物(wu)(wu)。另外夹杂物(wu)(wu)的(de)尺(chi)(chi)寸(cun)与(yu)(yu)稀(xi)(xi)土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)元(yuan)(yuan)素的(de)聚集(ji)量有关，稀(xi)(xi)土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)元(yuan)(yuan)素越(yue)多(duo)，吸(xi)(xi)附的(de)其(qi)他(ta)杂质(zhi)元(yuan)(yuan)素就多(duo)，稀(xi)(xi)土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)元(yuan)(yuan)素少，吸(xi)(xi)附的(de)其(qi)他(ta)元(yuan)(yuan)素也(ye)就越(yue)少。试验所用(yong)钢(gang)中的(de)大部分(fen)稀(xi)(xi)土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)夹杂物(wu)(wu)由于(yu)(yu)稀(xi)(xi)土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)的(de)量并不很(hen)多(duo)，于(yu)(yu)是夹杂物(wu)(wu)尺(chi)(chi)寸(cun)也(ye)比较(jiao)合(he)理(li)。另外，细(xi)小(xiao)且弥散的(de)稀(xi)(xi)土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)夹杂物(wu)(wu)可(ke)以显著提高材(cai)料抗腐蚀性能，尤其(qi)对缓解点状(zhuang)腐蚀对材(cai)料性能破坏有显著效果(guo)。

　　对于(yu)钢中的(de)夹(jia)(jia)杂(za)物(wu)，国内外(wai)研(yan)究人(ren)员主要是针对夹(jia)(jia)杂(za)物(wu)的(de)种类、形貌、数量等(deng)研(yan)究较多，而(er)对于(yu)夹(jia)(jia)杂(za)物(wu)的(de)分布特点(dian)最近几年研(yan)究比较少，文中利(li)用水浴(yu)加热将试(shi)样用饱(bao)和苦味(wei)酸溶(rong)液(ye)侵蚀，显示奥氏(shi)体(ti)(ti)晶界(jie)后，在利(li)用扫描电镜观(guan)察夹(jia)(jia)杂(za)物(wu)，分析(xi)试(shi)样钢中夹(jia)(jia)杂(za)物(wu)与奥氏(shi)体(ti)(ti)晶界(jie)位置关系。

　　晶(jing)(jing)界在(zai)钢(gang)中处于(yu)比(bi)较(jiao)(jiao)特殊(shu)的(de)(de)(de)地位(wei)。相对晶(jing)(jing)粒内部结构特征而(er)言(yan)，晶(jing)(jing)界上原子排(pai)列比(bi)较(jiao)(jiao)混乱，存在(zai)有大(da)量(liang)(liang)缺(que)陷；同时，晶(jing)(jing)界能(neng)(neng)量(liang)(liang)较(jiao)(jiao)晶(jing)(jing)体内部高，活动能(neng)(neng)量(liang)(liang)强，而(er)且最容(rong)易受到侵蚀；另外，晶(jing)(jing)界也是(shi)(shi)钢(gang)中合(he)金(jin)元素容(rong)易富集的(de)(de)(de)位(wei)置，理论上杂质物在(zai)晶(jing)(jing)界处比(bi)较(jiao)(jiao)容(rong)易生成。晶(jing)(jing)界往(wang)往(wang)是(shi)(shi)材料中结构、能(neng)(neng)量(liang)(liang)、成分起伏(fu)变化较(jiao)(jiao)大(da)的(de)(de)(de)位(wei)置，晶(jing)(jing)界的(de)(de)(de)特性对钢(gang)中组织转(zhuan)变和(he)最终力(li)学(xue)性能(neng)(neng)都有显著(zhu)的(de)(de)(de)影响(xiang)。

　　对于(yu)元素(su)在晶(jing)(jing)界(jie)(jie)(jie)的(de)(de)富集(ji)(ji)理(li)(li)论(lun)，国内外专(zhuan)家都(dou)有(you)过深入的(de)(de)研究(jiu)，其中(zhong)一(yi)些具有(you)代(dai)表性的(de)(de)理(li)(li)论(lun)已被人们所熟知和(he)接(jie)受。一(yi)般来(lai)讲(jiang)，元素(su)在晶(jing)(jing)界(jie)(jie)(jie)偏(pian)聚(ju)(ju)有(you)平(ping)衡(heng)(heng)和(he)非平(ping)衡(heng)(heng)两类：溶质原子(zi)存在于(yu)晶(jing)(jing)界(jie)(jie)(jie)上，并在晶(jing)(jing)界(jie)(jie)(jie)上产(chan)生(sheng)富集(ji)(ji)或者贫化现象，称(cheng)之为(wei)平(ping)衡(heng)(heng)偏(pian)聚(ju)(ju)，其行为(wei)属于(yu)热力学范畴；而非平(ping)衡(heng)(heng)偏(pian)聚(ju)(ju)则是指外界(jie)(jie)(jie)因素(su)变化而产(chan)生(sheng)的(de)(de)过饱和(he)的(de)(de)点(dian)缺(que)陷和(he)杂质的(de)(de)混合体，所以(yi)非平(ping)衡(heng)(heng)偏(pian)聚(ju)(ju)是动力学过程。元素(su)偏(pian)聚(ju)(ju)主要对晶(jing)(jing)界(jie)(jie)(jie)产(chan)生(sheng)三方(fang)面的(de)(de)作用(yong)：晶(jing)(jing)界(jie)(jie)(jie)扩散、晶(jing)(jing)界(jie)(jie)(jie)能和(he)晶(jing)(jing)界(jie)(jie)(jie)应力。这(zhei)三种(zhong)作用(yong)同(tong)时也是微量元素(su)的(de)(de)基本作用(yong)，材料中(zhong)出现的(de)(de)晶(jing)(jing)界(jie)(jie)(jie)滑(hua)移、晶(jing)(jing)界(jie)(jie)(jie)断(duan)裂等都(dou)与这(zhei)三种(zhong)作用(yong)有(you)直接(jie)联系。

　　稀土(tu)由于其特(te)(te)殊的物(wu)理(li)化(hua)学特(te)(te)性(xing)，在钢中(zhong)添加(jia)稀土(tu)后会明(ming)显(xian)改变钢中(zhong)夹杂(za)物(wu)的种类，使其转变为稀土(tu)氧(yang)化(hua)物(wu)、稀土(tu)硫(liu)氧(yang)化(hua)物(wu)、稀土(tu)硫(liu)化(hua)物(wu)等稀土(tu)类夹杂(za)，除此之(zhi)外，在钢中(zhong)添加(jia)稀土(tu)还可以明(ming)显(xian)改变钢中(zhong)夹杂(za)物(wu)的分布。

　　法钢特种钢材（上海）有限公司是中国最专业的耐磨钢板、高(gao)强钢(gang)(gang)板供应商，集耐磨高(gao)强钢(gang)(gang)板仓(cang)储、销(xiao)售、配送和零部(bu)件加工、设(she)计服务(wu)为一体，经(jing)营的(de)品种(zhong)有德国迪林根钢(gang)(gang)铁的(de)DILLIDUR系列耐磨钢(gang)(gang)板/DILLIMAX系列高(gao)强度(du)钢(gang)(gang)板，以及日(ri)本JFE钢(gang)(gang)铁的(de)JFE-EVERHARD系列耐磨钢(gang)(gang)板/JFE-HITEN系列高(gao)强度(du)钢(gang)(gang)板。