高钛耐磨钢中不同类型的复杂 TiN 夹杂物的聚集行为

大型含钛夹杂物团块严重影响了高钛耐磨钢的连铸过程和性能。在当前的研究中，首先进行了热力学计算，以预测各种复杂的 TiN 夹杂物的形成，即 TiOx-TiN、Al2O3-TiN 和 LaAlO3-TiN。在此基础上，设计了实验室规模的实验来制备含有单一类型复杂 TiN 夹杂物的样品。

结合基于超高温激光共聚焦显微镜（型号VL2000DX-SVF17SP）的原位观察和牛顿运动方程，比较了不同复杂夹杂物的聚集特性。此外，还使用克拉列夫斯基-帕诺夫模型研究了密度和尺寸对复杂 TiN 夹杂物聚集行为的影响。

  结果表明，TiOx-TiN 复杂夹杂物之间的吸引力从 1.93×10⁻¹⁸ 到 4.34×10⁻¹⁷ 牛顿，而 Al2O3-TiN 复杂夹杂物的吸引力为 3.41×10⁻¹⁷ 至 5.12×10⁻¹⁶ 牛顿，LaAlO3-TiN 复杂夹杂物的吸引力为 6.42×10⁻¹⁸ 至 1.14×10⁻¹⁶ 牛顿。根据实验结果和理论计算可知，由于所考虑的尺寸因素，Al2O3-TiN 的团聚倾向最为显著。与 TiOx-TiN 夹杂物相比，LaAlO3-TiN 的团聚倾向更强，这可归因于其更高的密度。

Fig. 10. 包含不同夹杂物的原位观察图像：

(a)–(d) TiOx-TiN 复杂夹杂物；(e)–(h) Al2O3–TiN 复杂夹杂物；(i)–(l) LaAlO3–TiN 复杂夹杂物。

参考文献：