铝脱氧钢中氧化铝（Al₂O₃）夹杂物在钢液中容易聚集长大,严重影响钢的质量和使用性能。控制铝脱氧钢中夹杂物组成,形态和尺寸分布是改善铝镇静钢质量的关键。通过研究发现,钢中添加镁能够将不规则的Al₂O₃转变为尺寸较小、近似球形的镁铝尖晶石（MgAl₂O₄）,从而减轻氧化铝对于钢质量有害影响。因此,本文以低碳钢为研究对象,研究镁铝复合脱氧条件下含镁夹杂物的析出与演变行为。采用场发射扫描电子显微镜（FESEM）观察了样品中单颗粒MgAl₂O₄夹杂物、多颗粒聚集MgAl₂O₄夹杂物和MgAl₂O₄-MnS复合夹杂物。热力学计算表明MgAl₂O₄夹杂物在液相中析出,MnS夹杂物在固相中析出。通过计算钢液中MgAl₂O₄夹杂物颗粒之间的范德瓦尔斯力、毛细管力和腔桥力的大小及作用机制,发现腔桥力是导致MgAl₂O₄颗粒聚集的主要作用力,而界面能决定的毛细管力作用很弱。二维错配度计算发现MnS在MgAl₂O₄表面的（110）面和（100）面更容易形核。通过夹杂物自动分析系统统计钢样截面及侧面上夹杂物尺寸分布,1-5μm的夹杂物数量占夹杂物总数量的80%以上。采用高温激光共聚焦显微镜（CLSM）原位观察了MgAl₂O₄夹杂物聚集过程,聚集过程可分为亚稳结构连接聚集、亚稳结构断裂分离、硬团聚3个连续步骤。分析发现腔桥力的作用距离与夹杂物半径成线性关系:当0.14 R_pp时,通过腔桥力作用在MgAl₂O₄夹杂物之间形成的亚稳结构会发生断裂;当d=0.14R_p时,夹杂物之间会形成稳定的腔桥,并形成稳定结构。在样品中发现SiO₂、2MgO·SiO₂、3Al₂O₃·2SiO₂、2MgO·2Al₂O₃·5SiO₂及其复合夹杂物。通过热力学分析了不同的含Si夹杂物的形成过程,得出了两种形成途径。