稀土在钢中的作用
发布时间:2010年08月22日
目前钢管界各科技人员十分关注稀土在钢管中的应用,那么稀土在钢中有什么作用呢?稀土在冶金领域应用以有30多年的历史,目前已形成了较为成熟的技术与工艺,稀土在钢铁、有色金属中的应用,是一个量大面广的领域,有广阔的前景,对国民经济建设具有重要意义。
稀土加入钢中,可起到脱氧、脱硫、改变夹杂物形态等净化和变质作用,在某些钢中还能有微合金化的作用,稀土能够提高钢的抗氧化能力、高温强度和塑性、疲劳寿命、耐腐蚀性及抗裂性等。
稀土加入钢中的主要作用有:
净化作用:钢中加入稀土,可以置换钢中可能生成的硫化锰、氧化铝和硅铝酸盐夹杂物中的氧与硫,形成稀土化合物。这些化合物中有部分从钢液中上浮进入渣中,从而使钢液中的夹杂物减少,钢液得到净化,这就是稀土对钢的净化作用。
细化组织:由于稀土在钢中同夹杂物反应生成的稀土化合物熔点较高,在钢液凝固前析出,这些细小的质点,可作为非均质形核中心,降低结晶过程的过冷度,因此,不但可以减少偏析还可以细化钢的凝固组织。
对夹杂物的形态控制:钢中加入稀土后,硫化锰将被在高温塑性变形能力较小的稀土氧化物或硫化物取代,这些化合物在轧制过程中不随钢一起变形,仍保持为球状,它们对钢的机械性能影响较小,所以钢中加入稀土可以提高钢的韧性,改善钢的抗疲劳性能。
在耐大气腐蚀钢中加入稀土,还可以使钢的内锈层致密,而且与基体的结合力变强,不易脱离,并可阻止大气中O2和H2O的扩散,从而降低了钢材的腐蚀速度,加稀土的钢的耐腐蚀性比不加稀土的钢提高0.3-2.4倍。在MnNb系列低合金高强度钢中加入稀土可以显著改善钢的冷弯性能、冲击性能、低温冲击性和耐磨性,可大大改善钢的加工性能并提高其使用寿命。在铁路钢轨中加入稀土,可显著提高钢轨的耐磨性、抗剥离性,经多年使用证明钢轨寿命提高了1.5倍。
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