在钢中加入稀土可提高钢材质量

　　将适量稀土加入钢中有三大作用：净化钢液、变质夹杂、微合金化。有研究显示，稀土加入钢中可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，可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;稀土可使高硬度的氧化铝夹杂转变成球状硫氧化物和铝酸稀土，显著提高钢的抗疲劳性能;稀土在钢中有一定的固溶量，它在晶界的偏聚能抑制磷硫和低熔点杂质铅、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;稀土能够净化和强化晶界，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;稀土能细化晶粒和沉淀相尺寸，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、耐磨材料的耐磨性等。将稀土加入钢中，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50%，同时提高其他性能。

　　稀土钢发展空间

　　虽然在钢中添加适量稀土能够有效提升钢材的性能质量，但目前还存在多个难题，影响着稀土钢的生产：

　　一是目前稀土加入工艺和设备较落后。我国稀土在钢中的应用虽然取得了较大成绩，但是钢中稀土的加入工艺和设备尚满足不了从国外引进的炼钢和炉外精炼设备高度自动化、连续化的要求。目前，国产的老式稀土喂丝机已落后于工艺发展，须研究新一代自动化的喂丝机解决高拉速板坯连铸稀土加入工艺问题。值得指出的是，目前国外特种钢中稀土加入工艺是保密的。因此，攻克新的加入工艺，是发展稀土钢的重中之重。

　　二是稀土钢浇注时水口易结瘤。即便用强脱氧剂如Al、Zr脱氧时，也常出现水口结瘤问题。目前是采用在连铸结晶器喂稀土丝，绕开水口的方法来解决这个问题。另外，有研究人员指出，用熔融石英水口和锆质水口，对防止含稀土钢水口的结瘤具有较好效果。

　　三是对稀土在各类钢中的作用机理研究还不够深入。我国“七五”期间开发成功的稀土钢生产的工艺技术，随着炼钢科技进步和生产的发展，逐渐失去了新颖性。而且，目前稀土夹杂物的比重大，一般在5.5~6.5之间，不易上浮，特别是当稀土加入过量时，会增加钢中的夹杂，恶化钢材性能。为解决这一问题，有企业通过计算机仿真计算，确定最佳稀土加入量，实现稀土喂丝机的自动化，形成对稀土加入量的准确控制，达到提高钢材质量的目的。