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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(duì)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(guó)及其他國(guó)家的研究工作所確認(rèn),我國(guó)、日本和美國(guó)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(guó)內(nèi)外不少研究工作所證實(shí),但對(duì)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(duì)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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