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稀土元素對鋼鐵性能有什麽影響?

2023-12-29

一般所說(shuo)的稀土元素(su),是指(zhi)元(yuan)素周(zhou)期(qi)表(biao)中原(yuan)子序(xu)數(shu)從57號(hao)至71號的(de)鑭(lan)係(xi)元素(鑭、鈰、鐠、釹、鉕、釤、銪(you)、釓、鋱、鏑(di)、鈥、鉺(er)、銩(diu)、鐿、鑥)加上21號鈧(kang)和39號釔(yi),共17個(ge)元素。他們的性質(zhi)接近(jin),不易(yi)分離。未(wei)分離(li)的叫(jiao)混(hun)合(he)稀土,比(bi)較便(bian)宜(yi),稀(xi)土(tu)在鋼中(zhong)可以(yi)脫(tuo)氧,脫硫(liu),微合金(jin)化也(ye)能改變稀土夾雜(za)物的變(bian)形能力。尤(you)其是在(zai)一定程度上(shang)對脆性的Al2O3起(qi)變性作用,可改善(shan)大部分鋼種(zhong)的疲勞(lao)性能(neng)。

稀土元素像Ca、Ti、Zr、Mg、Be一(yi)樣(yang),它是(shi)硫化(hua)物最(zui)有效的變形(xing)劑(ji)。在鋼(gang)中加(jia)入(ru)適(shi)量的RE能使氧化物(wu)和(he)硫化物夾(jia)雜物變成(cheng)細(xi)小分散的球狀(zhuang)夾雜物從而(er)消除MnS等夾雜的危(wei)害(hai)性。在生(sheng)產實踐(jian)中,硫在鋼中以FeS、MnS形式存在,當(dang)鋼中Mn高時,MnS的形成傾(qing)向就(jiu)高(gao)。雖然其熔(rong)點(dian)較高能避免熱脆(cui)的產(chan)生,但(dan)MnS在加工變形時(shi)能沿(yan)著加工方(fang)向(xiang)延伸成帶(dai)狀,鋼的塑(su)性(xing),韌性,及(ji)疲(pi)勞強(qiang)度顯著(zhu)降低,因(yin)此(ci)鋼中加入RE進(jin)行變形處理比較(jiao)必(bi)須(xu)的。

稀土元素也可以提(ti)高鋼的抗(kang)氧化性和抗腐(fu)蝕(shi)性。抗氧(yang)化性的效果超過矽、鋁(lv)、鈦(tai)等(deng)元素。它能改(gai)善鋼的流動(dong)性,減少非(fei)金屬夾雜,使(shi)鋼組(zu)織(zhi)致密、純淨(jing)。

稀土在鋼中的作用主要有(you)淨化,變質和合金化。隨(sui)著氧硫含(han)量逐漸控(kong)製(zhi),傳(chuan)統的淨化鋼水和變質作用(yong)日(ri)益(yi)減(jian)弱,代之(zhi)而起的更(geng)完善的潔淨化技(ji)術(shu)和合金化作(zuo)用。

稀土元素在鐵鉻鋁合金中增加合金的抗氧能力,在高溫下(xia)保持鋼的細晶粒(li),提高高溫強度(du),因而使電(dian)熱合金的壽命(ming)得到(dao)顯(xian)著提高。

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