硅锰合金硅是强烈的铁素体形成元素，收缩了亚包晶钢的范围。采用扫描热差测量技术对Fe-C-Si-Mn钢种试样进行检验量测。这种硅锰系列的钢种广泛使用，从测量结果发现，在凝固过程中，硅在碳钢中对包晶范围的影响不太重要，但是和锰结合在一起，就产生了强冷的交互作用。钢厂板坯连铸机的观察得到了确认，这些新的发现结果用于修正热力学软件，使之在将来能够更加准确进行凝固计算。

汽车产业从节能和安全考虑，不断对各种钢材提出轻量化要求，最近几十年来，高强高韧钢不断添加硅和锰合金元素，特别是三种系列钢种：DP钢，即双相钢、TRIP钢，即相变诱导塑性钢和TWIP钢（TWIP钢是变形时孪晶诱导塑性Twinninginduced plasticity）。这些钢种都构建在碳锰系列钢种上，添加了一些铁素体形成元素，比如硅或者铝，还有就是微合金化元素，和以前的钢种相比，主要的差别就是铁素体形成元素具有较高的比例分数。

除了研究这些新的钢种材料和产品的特性，有关其生产过程，特别是连铸过程的一冷行为非常重要，在高温阶段上，相变温度和热力学特性尤为重要，如图1所示，概括在表1中，在铁碳平衡图上可以区分出四种不同相变过程（I-IV），几个特殊点为CA，CB和CC。

碳钢高温下不同的相变过程：全部是γ相凝固在高温阶段有两相，即δ-相和γ-相，两相晶体结构差别很大，所以在密度上具有明显的不同（δ-相是体心立方结构，γ-相是面心立方结构）。在图中II区间范围内，当δ相转变为γ相（即包晶转变L+ δ → δ+γ → γ）开始是固液两相区，然后凝固结束，在亚包晶成分区间进行连铸，包晶反应增加了铸坯的缺陷（如热撕裂，表面缺陷，凹陷，漏钢等事故）。

许多新研发的钢种是高合金多组元钢种，需要考虑合金元素对包晶的影响，图1b中准两相相图就可以看出其合金对相图的影响。合金元素的对相图的影响可以区分为奥氏体形成元素（如Mn、Ni、Co、Cu、N等等）和铁素体形成元素（如Cr、Mo、W、Al、Si、Ti、V等等）。这些合金元素或多或少影响整个相图，特别是对CA和CB点的影响。本文通过试验来调查Si和Mn两种元素在连铸过程中的影响，特别是在II区范围内包晶反应很重，如果知晓了包晶区的CA*和CB*特征点，针对这些钢种就可以选用适当的保护渣，硅锰合金合适的冷却制度和合理的拉速。

合金元素影响调查：使用大量计算的方式来调查合金元素对相变过程中的影响，比如CP公式，使用热力学软件来计算CA和CB (软件如ThermoCalc、FactSage、 MT-Data等)。然而，计算结果的准确性完全取决于数据库数据的质量，作为Fe-C-Si-Mn系列多元素系统的钢种，钢中的硅含量和锰含量较高，热力学数据库数据似乎受到了限制。对于一些先进的钢种如TRIP钢和DP钢的计算来说是非常重要的。于是，研发新的亚包晶钢种（成分落在II区内），实验调查就变得非常必要。金属高温相变的特性造成实验室研究较为复杂和昂贵，然而，这个成本相对于工业生产停产和质量缺陷造成损失来说还是值得的。

不同的试验方法—按照目前掌握的方法，还没有哪一种商业化的方法能够在实验室条件下来识别包晶钢，因此，必须对各种有参考价值的文献进行研究，看其实验室条件下价值和局限性。通常，包晶反应不可能通过事后的简单的方式来看其相变的冶金过程，高温相变由后面的相叠加上来，所以不能观察看到高温相变过程，比如γ →α相变，但是可以使用迅速的冷却形成马氏体相来观察。高温下包晶相转变是在1550℃温度下（大约在液相线温度附近）进行的，所以来说温度是很大的挑战。在这个温度下，实验室要保证钢水不能受到氧化和脱碳的影响，达到这个条件是非常困难的。在调查包晶钢中，也有不同的目的，导致出来各种研究方法，硅锰合金表2概述了实验室各种方法。