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通过高温激光共聚焦显微镜原位观察Fe-Al-Ti-O熔体中多种氧化物夹杂物的团聚行为
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大尺寸夹杂物团簇的形成会严重影响含钛钢的连铸工艺及产品质量。初步进行了热力学计算，以预测各种复合氧化物夹杂物的形成，即Al2O3、TiOx和Al–Ti–O。在此基础上，进行了实验，以制备只含一种类型夹杂物的样品。随后，采用扫描电子显微镜-能量色散光谱仪进行定量表征。接着，通过高温激光共聚焦显微镜原位观察Fe-Al-Ti-O熔体中夹杂物的团聚行为。此外，基于牛顿第二定律中的引力以及Kralchevsky–Paunov模型描述的毛细力，定量分析了各种夹杂物的团聚特征。结果表明，Al2O3夹杂物的尺寸大于TiOx和Al–Ti–O，但TiOx的数密度最高。基于原位观察和理论计算，Al2O3、TiOx和Al–Ti–O夹杂物均可团聚形成大尺寸团簇且无偏析现象，但Al2O3和TiOx的团聚倾向性强于Al–Ti–O。Al2O3夹杂物对之间的吸引力最大，范围从2.26×10-15到6.12×10-14 N，其次是TiOx（7.13×10-16至3.56×10-14N）和Al–Ti–O（1.16×10-17至3.77×10-16 N）。 图1、各种夹杂物的高温原位观察图像（a.TiOx，b.Al–Ti–O，c.Al2O3）   |
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