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    (1)凈化作用。稀土元素在鋼中能形成RE2O3、REO2、REO等多種穩(wěn)定的高熔點(diǎn)氧化物,脫氧能力強(qiáng)于A1和Ti,接近于Ca。有研究工作表明,鑄鋼中加入0.1%左右的稀土混合金屬,即可使鋼完全脫氧,從而能改善流動(dòng)性、韌性和耐蝕 性,特別是能使-40℃下的沖擊韌度值提高50%。

    稀土元素在鋼中與硫結(jié)合的能力很強(qiáng),形成RES、RE2S3、RE3S、RES2、RES等硫化物和硫氧復(fù)合化合物。稀土元素的脫硫作用強(qiáng)于Al和Mg,僅次于Ca。但也有研究報(bào)告稱,鋼中稀土元素含量與硫含量的比τ（即RE/S）有一最佳值,實(shí)際應(yīng)用中要注意控制稀土加入量,多加稀土對脫硫也是不利的。稀土硫化物的熔點(diǎn)高于鋼的凝固溫度,在鋼液中易于上浮而進(jìn)入爐渣,因而能脫硫并使鋼中夾雜物的數(shù)量減少。殘存在鋼中的稀土硫化物也分布于晶粒內(nèi)呈球狀,為I型夾雜物。稀土元素在鋼中能減輕硫的有害作用早已為我國及其他國家的研究工作所確認(rèn),我國、日本和美國也都有在生產(chǎn)中應(yīng)用的報(bào)告。

    稀土元素與N的結(jié)合能力稍遜于Al,能形成REN型氮化物,在鋼中有較強(qiáng)的脫氮作用。

    (2)變質(zhì)作用。稀土元素在低合金鋼中有縮小柱狀晶區(qū)、擴(kuò)大等軸晶區(qū)的作用,這已為很多研究工作所確認(rèn)。同時(shí),稀土元素還有細(xì)化等軸晶晶粒的作用。還 有報(bào)告稱,在碳含量較低的鑄鋼中加稀土合金有抑制魏氏組織的作用。

    (3)合金化作用。稀土元素在低碳鋼中的主要作用是凈化和變質(zhì),但也存在一定程度的微合金化作用。稀土元素在鐵中有一定的固溶度,已為國內(nèi)外不少研究工作所證實(shí),但對其固溶強(qiáng)化的機(jī)制尚有待進(jìn)一步探討。也有人提出:鑄鋼中加入稀土合金時(shí),必須嚴(yán)格控制其在鋼中的殘留量。過量的稀土可能與鐵形成低熔點(diǎn)的共晶混合物,鑄鋼凝固時(shí)偏析于晶界,使之脆化。

    綜上所述,稀土元素在鋼中有許多有益的作用是應(yīng)予肯定的,但是,目前在稀土應(yīng)用方面存在的主要問題是工藝控制的穩(wěn)定性難以保證,對于充分發(fā)揮其有益作用的條件還有待進(jìn)一步認(rèn)識(shí),相關(guān)的冶煉工藝也有待進(jìn)一步優(yōu)化。

    鑄鋼生產(chǎn)中用稀土合金處理鋼液時(shí),一個(gè)普遍存在的難題是底注包的塞頭和注口處易于結(jié)瘤,影響澆注作業(yè)。其主要原因是:鋼液中的稀土與高鋁質(zhì)耐火材料作用形成稀土鋁酸鹽后,相繼而來的稀土夾雜物會(huì)黏附在其表面并燒結(jié)。解決此問題的途徑是:降低鋼中的氧、硫含量,使夾雜物減少;防止鋼液二次氧化;不用高鋁質(zhì)塞頭和注口磚,改用黏土質(zhì)或鎂質(zhì)耐火材料。

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