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早在20世纪50年代稀土在钢中应用就开始了,20世纪70年代中期,由于喷吹法(如TN法等)的出现,钙处理在钢中逐渐大量应用。没有稀土资源的西欧和日本采用钙处理取代了稀土处理。但随着稀土作用机理研究的深人以及钙处理显现的诸多弊端,如钙沸点低蒸气压高、溶解度小,对硫化物形态不能进行彻底控制;钙不能消除铅、锑、锡、铋、砷等低熔点杂质的危害作用;钙处理设备复杂污染大;钢水中稀土能存在的浓度远比钙高;钙不具有稀土因固溶形成的合金化效果等。20世纪90年代,美国著名冶金学者uyckxA提出了反替代的概念。在控制钢液洁净度的条件下,稀土在钢铁工业中仍将具有不可替代的作用,稀土在洁净低合金高强高韧钢,在特殊用途合金钢种中具有广泛的应用前景。利用优势资源发展具有中国特色的稀土钢,对于提高钢材质量、开发新钢种具有重要意义。
20世纪是钢铁行业腾飞的世纪,全世界的钢产量平均年增幅为3.4%,伴随着产量的增加,炼钢技术也得到了迅速发展,新工艺新技术不断产生,尤其是最近20年,随着连铸技术和炉外精炼技术的推广和发展,钢材的质量得到显著提高,使生产低硫低氧钢成为可能。在钢材质量日益提高的今天,在新的条件下进一步了解稀土在钢中的作用及作用机理,对于更加有效地合理利用稀土资源、研制开发性能更加优异的稀土钢种具有重大意义。
稀土加人钢中,可以改善钢的凝固组织,可起到脱氧、脱硫、脱硫氧、改变夹杂物形态和组织的作用,在洁净钢中微量稀土可以深度净化钢液,稀土与钢中低熔点有害元素如P、PbAs、Sn、Bi、Sb等反应形成高熔点化合物,降低或消除低熔点元素对钢带来的有害作用,可以有效起到微合金化的作用。稀土能够提高钢的抗大气及耐其他介质腐蚀性能,提高钢的高温抗氧化能力,提高钢的高温强度和塑性,提高钢的韧性、耐磨性、耐蚀性、抗疲劳性能,改善焊接性能及低温性能,提高抗氢致脆性等。
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