铈及其碳化物对钢力学性能的影响

通过金相、扫描电镜能谱分析和冲击、拉伸等实验方法,研究了钢中及其碳化强度、塑性、冲击韧度等力学性能的影响,固溶于钢中的微量有抑制奥氏体晶粒粗的作用,至少可使奥氏体晶粒粗化温度提高５０Ｋ以上;如果铈在晶界上过量富集,可显著降低钢的冲击韧度。钢中的碳化物对钢的韧性和塑性都有改善作用,对钢的屈服点没有发现显著的影响。     

稀土对高铬铸铁碳化物形态及相变动力学的影响

研究了稀土元素对高铬铸铁中碳化物的影响，并对加稀土、不加稀土的高铬铸铁试样的连续冷却转变（ＣＣＴ）曲线进行了测定。结果表明，稀土元素能破碎高铬铸铁中的碳化物，使碳化物由网状、长条状向岛状、块状过渡。同时，稀土元素提高了高铬铸铁的固态相变温度并缩短了贝氏体的孕育期。     

稀土对管线钢中碳化物溶解与析出行为的影响

以X80管线钢为研究对象,研究了稀土对含铌钢奥氏体化与析出行为的影响。利用热力学固溶度积公式,计算了铌碳化物的溶解温度;借助显微组织观察与硬度测试,对比分析了稀土对高温下奥氏体晶粒粗化及不同温度淬火回火后硬度的影响;通过热模拟实验并利用透射电镜,研究了稀土对实验钢在热变形过程中铌碳氮化物析出行为的作用机制。结果表明:稀土元素的加入降低了碳氮化物的固溶温度,促进了Nb(C,N)等第二相粒子的固溶,稀土能够促进热变形过程中Nb(C,N)的析出,从而提高铌元素的析出强化效果。     

稀土对白口铸铁中碳化物形貌及冲击疲劳的影响

利用高温度梯度的区熔定向凝固装置和冲击疲劳试验机，研究了稀土元素对低铬白口铸铁中碳化物形貌及冲击疲劳性能的影响。实验结果表明，稀土元素对Ｍ３Ｃ型碳化物有很强的变质作用，它可使板状炭化转变成板条状和杆状。稀土元素含量愈高，转变量愈多。稀土变质处理可有效地提高低铬白口铸铁的冲击疲劳抗力，降低裂纹扩展速率，推迟裂纹产生的时间。随稀土含量增加，冲击疲劳抗力大幅度增加，裂纹扩展速率成倍下降。     

稀土对铸造Cr12MoV模具钢碳化物形貌及性能的影响

研究了稀土元素对铸造Ｃｒ１２ＭｏＶ模具钢碳化物形貌及性能的影响。实验结果表明，稀土地Ｍ７Ｃ３型共晶碳化物有很强的变质作用，Ｃｒ１２ＭｏＶ模具钢铸态为粗大的网状共生共晶组织，经变质处理，共晶组织细化，离异共昌数量半多；热处理后共晶碳化物粒化且均匀分布，冲击韧性得到了明显提高，耐磨性比锻造Ｃｒ１２ＭｏＶ模具钢高出１倍以上。     

稀土对高碳钢焊缝中碳化物的变质作用

研究了Ｎｂ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｖ强化的高碳焊缝中轻稀土（Ｌａ、Ｃｅ）对碳化物的变质作用。结果表明，稀土强烈影响碳化物的数量、形态和分布。具有高能表面的稀土化合物质点，在焊接冶金过程中领先析出于过热液相内，充当了包裹式碳化物颗粒的非自发晶核核心。稀土化合物核心的存在，形成了同核心的多维析出机制，诱发碳化物早期大量析出并使之弥散和团球化     

稀土对含铌钢再结晶动力学的影响

研究了稀土元素对含铌钢动态再结晶的影响。实验结果表明，稀土显著推迟钢动态再结晶的开始时间，还显著提高了钢的再结晶的激活能。稀土对钢的再结晶的推迟作用是由于稀土在晶界的偏聚和固溶阻滞所造成。     

钢中稀土对表面渗碳的促进作用

研究了不含稀土与含同量稀土的２０钢经过气体渗碳后的渗层厚度及试件从表层向内部的变化。发现在相同的渗碳条件下,含稀土的２０钢比不含稀土的２０钢渗碳层厚度显著增加,并且随稀土含量由０－０．０３２％而不断增加。     

稀土对60CrMnMo热轧辊钢夹杂物形态的影响

采用扫描电镜和金相显微镜对不同稀土加入量的60CrMnMo热轧辊钢夹杂物的大小、变形系数和数量进行了研究。实验结果表明:60CrMnMo钢中加入稀土后,大颗粒的夹杂物明显减少;长条状的硫化锰被等轴状的稀土硫化物所代替;当稀土加入量在0.01wt％～0.05wt％时,夹杂物的数量最少;加入量超过0.10wt％后,夹杂物数量略有增加,即稀土加入量过多,反而会增加钢中夹杂物的数量。     

稀土元素对半钢冲击疲劳性能的影响

研究了稀土元素对半钢冲击疲劳性能的影响。采用金相显微镜、扫描电镜观察了经疲劳试验后半钢中碳化物的形貌、疲劳裂纹的萌生与扩展 ;测定了稀土含量与总裂纹的长度和裂纹扩展速率之间的关系曲线。结果表明 ,稀土能推迟裂纹萌生的时间 ,降低裂纹扩展速率 ,提高其冲击疲劳抗力。当半钢中添加 0 .2 %RE及 960℃× 3h正火处理共同作用时 ,抗冲击效果最显著。其原因主要归于网状共晶碳化物形态与分布的改变     

铈改善磷共晶形态的研究

在钝Ｆｅ－４．６％Ｃ合金中加入０．０２％～１．０％Ｐ,用差热分析、微观射线光谱分析的方法,研究磷共晶的形成过程;在Ｆｅ－Ｃ－Ｐ三元合金中加入铈,研究磷共晶形态的变化。结果表明,当冷却速度较低时,在加入０．０４％Ｐ的Ｆｅ－Ｃ合金中有三元磷共晶形成;加入铈后,磷共晶形成由不连续的或连续的网状变成团状或球状,分布在共晶团边界上。     

铈对M2高速钢凝固组织的作用

研究了Ｃｅ对Ｍ２高速钢凝固组织的影响及其作用机制。发现Ｃｅ在高速钢中可减轻Ｗ,Ｍｏ等合金元素的偏析,使共晶碳化物量减少并细化;Ｃｅ主要偏聚在晶界共晶碳化物与奥氏体的界面上,并有部分Ｃｅ参与形成含Ｃｅ的Ｍ２Ｃ碳化物;Ｃｅ促进共晶碳化物在高温加热时的断网和团球化。     

稀土对60CrMnMo钢奥氏体长大动力学的影响

研究了不同稀土加入量对６０ＣｒＭｎＭｏ钢奥氏体晶粒长大动力学的影响。结果表明，６０ＣｒＭｎＭｏ钢中加入一定量的稀土，能细化奥氏体晶粒并抑制其长大。根据实验结果，对奥氏体晶界迁移激活能（Ｑ）进行了计算，计算表明随稀土加入量增加，Ｑ值亦增加。     

稀土对SiMnCr和SiMnMo结构钢回火脆性的影响

研究了ＳｉＭｎＣｒ钢和ＳｉＭｎＭｏ钢低温回火过程中机械性能的变化。稀土对低温回火时的材料强度没有明显的影响。ＳｉＭｎＣｒ钢和ＳｉＭｎＭｏ钢分别在３５０和４００℃存在ＴＭＥ谷底值；稀土对谷底值的温度虽然没有影响，却可以在一定程度上改善其数值。稀土改善回火脆性是细化晶粒和抑制奥氏体晶界脆化作用的结果。     

稀土对微合金钢中碳化铌析出规律的影响

在铁素体区和奥氏体区研究了稀土对碳化铌析出动力学规律的影响。实验结果表明，在铁素体区稀土可促进碳化铌的析出，而在奥氏体区有抑制碳化铌的出的作用。用计算机进行线性拟合处理发现，稀土并不能改变碳化铌析出的动力学机制，但影响其瓜速度常数Ｋ。在６６０℃时稀土使Ｋ值增加，属于形核长大控速。在９５０℃时稀土使Ｋ值降低，属于扩散控速。表明了稀土对碳化铌要出的促进和抑制作用。     

超低硫微合金钢中稀土元素的作用

稀土在超低硫（Ｓ〈０．００３％）铌钛微合金风中仍然有净化钢质、变质夹杂的作用。钢中ＣＲＥ／ＣＯ＋Ｓ控制在４左右，可获得最佳效果。超低硫钢中稀土固溶量可达到１０＾－５－－１０＾－４数量级，显著减少晶界Ｓ、Ｐ的偏聚，推迟钢的动态再结晶，细化晶粒和沉淀相，促进铌钛碳氮化物析出。稀土在钢中还有微合化的作用。     

稀土和钛对奥氏体中锰钢的变质作用

通过热力学计算、光学显微镜、扫描电子显微和透射电子显微镜观测及微观成分分析证明：ＲＥ（Ｃｅ）可加剧奥氏体中锰钢凝固时的成分过冷现象，促进树枝晶的发展、熔断、游离和增殖、提高结晶形核率、有效地细化奥氏体晶粒；Ｔｉ和Ｃ可以直接在液相中反应形成ＴｉＣ，并可作为渗碳休珠结晶核心，使一次渗碳体和共晶渗碳体发生粒化和细化，从而避免连续网状碳化物的形成。     

稀土氧化物对堆焊金属抗开裂性能的影响

采用金相和电镜等手段对堆焊裂纹形貌进行了观察,并研究了稀土氧化物对堆焊金属抗开裂性能及塑、韧性的影响。结果表明,堆焊金属中的开裂形式为结晶裂纹和淬硬裂纹,加入稀土氧化物能提高堆焊金属的抗开裂性能。