1.净化钢液。稀土具有脱氧、脱硫作用,减少并细化钢中夹杂物。
2.变质夹杂。稀土加入钢中生成球状稀土硫化物或硫氧化物,取代长条状硫化锰夹杂,使 硫化物形态得到完全控制,提高钢的韧塑性特别是横向冲击韧性,改善钢材的各向异性。稀土使高硬度的氧化铝夹杂转变成球状硫氧化物及铝酸稀土,显着地提高钢的抗疲劳性能。
3.微合金化。稀土在钢中有一定的固溶量,它在晶界的偏聚能抑制磷硫及低熔点杂质铅、锡、砷、锑、铋在晶界的偏析或与这些杂质形成熔点较高的化合物,消除低熔点杂质的有害作用;稀土净化和强化晶界,阻碍晶间裂纹的形成和扩展,有利于改善塑性尤其是高温塑性;稀土能抑制动态再结晶、细化晶粒和 沉淀相尺寸并促进铁素体中Nb(C、N),(Nb、Ti)(C、N)和V(C、N)的析出;溶解的稀土可改变渗碳体的组成和结构并使碳化物球化、细化和均 匀分布。
稀土既是优良的变质剂,也是一种强效微合金元素。稀土具有捕氢性,能使钢的氢致延迟断裂性能得以改善;稀土可提高耐候钢、不锈钢的抗腐蚀性能,耐热钢的抗氧化性能和高温强度,弹簧钢、齿轮钢和轴承钢的抗疲劳性能,难变形高合金钢的热塑性,钢轨及耐磨材料的耐磨性等。钢中加入稀土后,一般能使钢板、无缝 钢管的横向冲击韧性提高50%以上,耐腐蚀性能提高60%,同时提高其它性能。每吨钢加稀土300克左右,但作用十分显着,真可谓四两拨千斤。
对钢进行稀土处理,具有投资少、无污染、见效快、经济效益高的特点。北京钢铁研究总院与武汉钢铁公司共同做的几种钢的盐雾腐蚀对比试验结果表明,稀土耐候钢的耐腐蚀性能是普通钢(Q235)的近2倍,超过了国际名牌耐候钢美国的Corten钢的水平。
中科院沈阳金属研究所研制了一种水电站水轮机、水泵用加稀土的不锈钢,抗磨损性能比目前国内外使用最多的0Cr13Ni4Mo钢提高近1倍。该所做了大量 对比试验,这种不锈钢加适量稀土(0.3%)比不加稀土的性能大幅度提高,稀土对合金抗腐蚀、抗磨损和抗磨蚀性能分别比不加稀土的合金提高57%、55%、83%。
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