高合金的铁基材料主要用于制备耐热性、耐磨性要求较高的机械零件，如装配式凸轮轴的凸轮、气门阀座、摇臂镶块等。合金铸铁采用最早的高合金铁基材料，但由于合金成分含量高，其显微组织中粗大的共晶碳化物和成分偏析严重影响了材料性能，而高合金铁基粉末冶金材料则可以得到显微组织细小、成分均匀、力学性能优异的材料。但高合金铁基烧结材料特有的孔隙及难以完全致密化的特点限制了其应用范围。要拓宽烧结钢的应用领域就必须更好地改善粉末冶金材料的性能。对于粉末冶金凸轮轴，铁基凸轮烧结材料的性能将直接影响到装配式凸轮轴质量的好坏。近些年，研究发现，添加少量稀土对材料有着良好改性和净化作用，较好地提高了材料的性能。本文将稀土添加到高合金铁基凸轮烧结材料中，研究稀土对材料烧结密度，微观组织和力学性能的影响。
实验用-400目的铁粉，-200目的钼铁粉、高铬铁粉和磷铁粉，-100目的稀土硅铁合金粉末(稀土主要成分为Ce)，以及超细石墨粉为原料粉末，配制成分为Fe-10Cr-2Ni-1Mo-2C-0.6P-xRE的混合粉末，分别制备稀土含量为0%、0.1%、0.2%、0.3%、0.4%的5个试样。分别向称量好的各混合粉末中加入0.1%的聚乙二醇(PEG)，然后在三层辊式球磨机上球磨，球磨介质为酒精，球料比4∶1，球磨速度56r/min，球磨时间12h。将混合好的浆料在90℃烘干。混合粉末采用100TYJB6-DHM液压机进行压制，压坯密度为6.8～6.9g/cm3。压制试样的烧结在50L卧式真空烧结炉中进行。烧结工艺为430℃保温15min，950℃保温15min，1140℃保温30min，然后随炉冷却至室温。采用流体静力法测量试样的烧结密度。采用洛氏硬度仪和HVS-1000型显微硬度仪测量试样的宏观硬度和微观硬度，冲击试验按GB9096-88标准进行。在M-200型磨损试验机上进行干摩擦磨损试验，摩擦副为GCr15(60HRC)环上粘上0#氧化铝砂布，测试载荷为4N。
向铁基凸轮烧结材料中添加不同含量的稀土(0.0%～0.4%)，结果表明添加一定量的稀土可以提高烧结密度，促进材料致密化，细化试样晶粒，改善碳化物形状，提高材料的硬度和冲击韧度，对凸轮材料有着良好的改性作用。当稀土添加量为0.2%时，试样的综合力学性能最好，硬度和抗冲击韧度最高，耐磨性也最好。继续添加稀土，则力学性能开始下降