Impact of Cerium on Oxide Inclusion Behavior in Q355 Molten Steel

Wang Fei; Niu Jinhong; Zhang Tao; Wu Youchao; Gao Haotian; Jing Huantao; Cui Jianrui

doi:10.20057/j.1003-8620.N250584

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Impact of Cerium on Oxide Inclusion Behavior in Q355 Molten Steel

Smelting and Solidification | 更新时间：2026-07-14

- Impact of Cerium on Oxide Inclusion Behavior in Q355 Molten Steel
- Special Steel Vol. 47, Issue 4, Pages: 42-48(2026)
- 作者机构：
  
  伊莱特能源装备股份有限公司，济南 250200
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.20057/j.1003-8620.N250584
  CLC： TF142.3
- Received：01 December 2025，
  
  Revised：2026-01-11，
  
  Accepted：14 January 2026，
  
  Published：30 July 2026
- 稿件说明：
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王飞,牛金泓,张涛等.Ce对Q355钢液中氧化物夹杂行为的影响[J].特殊钢,2026,47(04):42-48.

Wang Fei,Niu Jinhong,Zhang Tao,et al.Impact of Cerium on Oxide Inclusion Behavior in Q355 Molten Steel[J].Special Steel,2026,47(04):42-48.
王飞,牛金泓,张涛等.Ce对Q355钢液中氧化物夹杂行为的影响[J].特殊钢,2026,47(04):42-48. DOI： 10.20057/j.1003-8620.N250584.

Wang Fei,Niu Jinhong,Zhang Tao,et al.Impact of Cerium on Oxide Inclusion Behavior in Q355 Molten Steel[J].Special Steel,2026,47(04):42-48. DOI： 10.20057/j.1003-8620.N250584.

摘要

为提高海上风电用Q355钢的性能，需进一步提升钢材的洁净度，减少氧化物夹杂。本研究基于液桥理论，发现夹杂物与钢液的接触角

和临界聚合间距

呈正相关，且直径10 μm夹杂物的

=0.022

-2.33（μm）；并且临界聚合间距

的大小顺序为：CeO

CaO

MgO

CeAlO

。结合热力学计算，当Q355钢中

［Al］=0.03%，且

［Ce］＞0.000 5%时，Al

夹杂表面可形成CeO

ₓ

层，其临界聚合间距增大，促进聚合长大，加速上浮，可进一步提高钢液的洁净度。本研究采用4炉80 t Q355钢液Ce处理实验验证上述分析。实验结果表明，经Ce处理的钢中

［T.O］和氧化物夹杂尺寸显著减小。当钢液加Ce量小于0.1 kg/t时，随着加Ce量的增加，氧化物夹杂尺寸减小、总量减少，其表面CeO

层逐渐增厚；当加Ce量增至0.15 kg/t时，氧化物夹杂的密度偏大，影响其上浮，导致钢中残留氧化物夹杂总量增加。

Abstract

To enhance the performance of Q355 steel for offshore wind power applications， it is necessary to further impro

ve the cleanliness of the steel and reduce oxide inclusions. Based on the liquid bridge theory， this study found that the contact angle

between inclusions and liquid steel and the critical aggregation spacing

are positively correlated， and for 10 μm inclusions

=0.022

-2.33（μm）； moreover， the order of critical aggregation spacing

is： CeO

CaO

MgO

CeAlO

. With thermodynamic calculations， when

［Al］=0.03% and

［Ce］＞0.000 5% in Q355 steel， the CeO

ₓ

layer forms on the surface of Al

inclusion. This increases the critical aggregation spacing， accelerates the aggregation and growth of inclusions， and speeds up their floating， thereby further improving the cleanliness of the molten steel. This study used Ce treatment experiments on 4 heats of 80-ton Q355 steel melts to verify the above analysis. The experimental results show that after Ce treatment， the

［T.O］ and the size of oxide inclusions are significantly reduced in the steel. When Ce adding is less than 0.1 kg/t， as Ce adding increasing， the total amount and size of oxide inclusions in the steel decreases， and the CeO

layer gradually thickens； when Ce adding increases to 0.15 kg/t， the density of oxide inclusions increases， that inhibiting inclusions floating， leading to an increase in the total amount of residual oxide inclusions in the steel.

关键词

Keywords

references

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