稀土钢即含有一定量稀土的钢。现在所说的稀土,是指元素周期表中原子序数为57~7l的镧系元素,以及钇和钪,共17个元素。钢中有了稀土后,其性能得以提高,表现在深冲性能、抗腐蚀性、耐磨性、拉拔性等。

净化作用

稀土与钢液中的氧、硫等杂质的化学亲和力大,在炼钢温度(约1873K)下稀土能同钢液中的氧、硫等杂质反应生成稀土氧化物、硫化物或氧硫化物。这些反应的脱氧平衡常数或脱硫平衡常数低于或接近于常用的脱氧剂和脱硫剂。因此稀土钢添加剂可作为钢液的强脱氧剂和脱硫剂而起净化作用。常用的稀土钢添加剂主要为混合稀土金属或高品位(RE>27%)稀土硅铁合金,有时也使用混合还原剂的稀土氧化物。

变质作用

稀土与钢液中的氧、硫反应生成的氧化物、硫化物或氧硫化物可部分残留在钢液中,成为钢中的夹杂物。由于这些夹杂物的熔点高,可作为钢液凝固时的非匀质成核中心,起细化钢的凝固组织作用;又由于这些夹杂物在轧钢温度下不易变形,仍保持细小的球形或纺锤形,使钢中的夹杂物形态得到控制,从而避免或克服钢材在热压力加工时由于其他种类夹杂物(如MnS)延伸变形所导致的钢材性能的各向异性,而使钢材的纵向、横向与厚度方向的性能趋于一致。稀土处理钢材的这种变质作用是目前稀土钢添加剂最主要的应用内容。

合金化作用

钢中可能固溶微量稀土,特别是高碳钢和合金含量较高的某些合金钢固溶稀土量较高(万分之几),可能产生某些合金化作用。这种合金化作用表现为稀土影响钢的相变过程,改变相变产物的组成与结构,从而使钢的疲劳性能和耐腐蚀性能变好,以及提高钢的显微硬度。目前以(微)合金化为目的而使用的稀土钢添加剂量所占的比例较少。为实现稀土对钢的(微)合金化作用,必须较严格地控制冶金条件。使用的稀土钢添加剂主要是单一稀土金属及其铁合金,如Fe-Ce、Fe-Y等,有时也使用混合稀土金属。

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