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管线钢是广泛应用的重要钢铁材料。而管线钢焊接热影响区(HAZ)晶粒粗大化问题是制约高级别管线钢优良力学性能有效发挥的关键。本文以抑制高级别管线钢焊接热影响区(HAZ)晶粒长大倾向为研究目的,并进行了实验研究。为改善纳米陶瓷颗粒预分散的问题,采用了纳米MgO颗粒为原料,微米Fe粉颗粒和微米Mo粉颗粒为载体,并对在手工和机械两种搅拌方法条件下混合的纳米陶瓷颗粒进行了预分散成型。并对热压烧结成型实验中采用不同烧结温度且不同质量混合比例条件下所制备的烧结体试样中纳米MgO颗粒在Fe、Mo基体中的分散情况、颗粒尺寸、烧结试样实际密度以及烧结体试样的相对密度测量和计算,再通过光学显微镜及电子显微镜获得烧结试样的各项数据。实验结果表明随着载体颗粒用量的增加,纳米MgO颗粒在Fe、Mo基体中分散尺寸有明显的降低,并且分布更为均匀。在纳米MgO颗粒与载体颗粒质量混合比例为1：48时,烧结温度为1050℃条件下,在Fe、Mo基体中,尺寸在1μm以下的纳米MgO颗粒团聚明显增多。采用X80管线钢为实验材料,进行了向X80管线钢钢液中投入采用冷压成型方法制备的纳米Ti2O3颗粒与载体粉末混合体,并通过光学显微镜及电子显微镜对纳米Ti2O3颗粒以不同添加量及添加方法加入X80管线钢后的组织及夹杂物进行分析。发现了采用随钢料添加外加纳米陶瓷颗粒的方法时,X80管线钢铸态组织晶粒随纳米Ti203颗粒添加量的增加得到细化。而在相同的纳米Ti2O3颗粒添加量下,采用待钢液完全熔化后添加外加纳米陶瓷颗粒的方法对X80管线钢铸态组织晶粒的细化效果要好于采用随钢料添加外加纳米陶瓷颗粒的方法。当采取随钢料添加外加纳米陶瓷颗粒的方法,且纳米Ti2O3颗粒添加量为0.01%时所制备的X80管线钢铸态组织晶粒较未添加纳米Ti2O3颗粒相比组织细化了1.87倍。对熔炼后的X80管线钢中夹杂物进行成分分析,发现夹杂物以多元素系复合化合物夹杂为主