“氧化物冶金”技术是在钢中形成超细、高熔点、均匀分布的复合夹杂物。这些夹杂物在钢的后续加工过程中能够诱发针状铁素体，从而使钢材的强度和韧性具有良好的匹配。高熔点复合夹杂物在焊接过程中不会被溶解，能够在原位再次成为形核中心，细化晶粒从而提高可焊性。“氧化物冶金”技术对开发高等级管线钢、船板钢、石油用钢及需要焊接的结构钢等具有重要意义。 本文在总结前人工作的基础上，利用凝固过程中元素在液相的偏聚机制，提出了钢液凝固过程中形成超细复合夹杂物的设想。在张会全等建立的凝固过程元素偏析与夹杂物析出耦合模型基础上，引入氧化物热力学平衡作为夹杂竞争析出的判据，实现了对凝固过程超细复合夹杂析出的耦合计算。计算结果表明：当钢液凝固前氧位控制在20ppm时 TiMnO<,3>即可析出，在10K/min、100K/min、200K/min冷却速率下，夹杂物尺寸分别为2.87μmm、1.88μm、1.54μm，数量分别为0.29×104N/mm<-3>、1.87×10<4>N／mm<-3>和3.15×10<4>N/mm<-3>。 通过单向凝固实验考察了冷却速率、凝固前氧位等因素对超细复合夹杂物析出的影响。夹杂物统计结果表明，在10K/min、100K/min、200K/min冷却速率下，夹杂物尺寸分别为2.81μm、1.86gm、1.43μm，数量分别为0.31×10<4>N/mm<-3>、1.98×10<4>N/mm<-3>和3.27×10<4>N／mm<-3>。单向凝固实验结果与耦合模型的计算情况基本相符。 通过改进电解方法，实现了从钢样中无损分离含MnO和MnS的复合夹杂。采用聚碳酸脂膜获得夹杂物，利用SEM、EDS等仪器进行检测，得到了复合夹杂物完整的三维立体形貌及化学成分、尺寸、数量等重要信息。复合夹杂物形貌为球形，主要成分为Ti、Mn、Si、Al、O，通过与酸溶分离夹杂物比较发现了硫化物与钛氧化物的结合形态。 通过对以上研究结果的分析，揭示出凝固过程超细复合夹杂物的析出机理，为合理控制钢中超细复合夹杂提供了技术支持，同时对利用“氧化物冶金”技术冶炼X80管线钢具有重要指导意义。