稀土对低硫钢性能和组织的影响.doc

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1、..稀土对低硫钢性能和组织的影响朱兴元　邦文　曾　静　朱天佑　林　勤　　摘　要　研究了稀土对低硫(S＜0.005%)钢性能和组织的影响，研究结果表明，稀土元素的加入可大大改善钢的冲击韧性，而不影响钢的组织类型，但可使钢中铁素体数量增加，珠光体数量减少，晶粒度级别略有提高。　　关键词　稀土　低硫钢　性能BehaviourofRareEarchinLow-SulphurSteelZhuXingyuan　ChenBangwen　ZengJing(WuhanIron%SteelCorp.)ZhuTianyou　LinQin(UniversityofScience&Technol

2、ogyBeijing)Abstract　Thispaperpresentsstudyontheeffectofrareearthonthepropertiesandstructuresoflow-sulphursteel.Theresultshowsthatimpact.toughnessofsteelcanbegreatlyimprovedbyaddingrareearth.Rareearthdoesnotaffectthestructuresofsteel,butitcanincreasetheferriteamountandreducethepearlitemag

3、nitudeaswellasimproveslightlythegrainsizelevel.Keywords　rareearth　low-sulphursteel　property1　前言　　稀土在冶金工业中尤其是钢中的应用是一个古老而新兴的课题，稀土在钢中的作用主要表现在三个方面［1］，即净化钢液：脱氧、脱硫、减少钢中夹杂物和降低磷、硫、砷、锑、铋、铅、锡等元素的有害作用。变质夹杂。改变夹杂物的组成形态和性质：微合金化：稀土与碳、氮、氢及其他合金元素的交互作用，稀土在钢中的固溶和对凝固、晶界、相变、组织等的影响，当钢中［S］在0.015%左右时，主要表现为稀土和硫的

4、作用，在这种情况下用钢中的RE/S作为主要控制参数，近年来，随着冶炼技术水平的提高，钢中［O］、［S］等含量不断下降，使得低硫钢的产量不断增加，因此本研究主要开展稀土对低硫钢作用的研究，探寻稀土在低硫钢中的作用规律，探讨不同稀土含量对低硫钢的组织、性能的影响。2　试验条件和试验方案......　　试验钢在50kg真空感应炉中冶炼，稀土为含铈量大于99%的纯铈金属，稀土在冶炼终点和出钢前加入，试验钢的基本成分设计参照工业管线用钢，其化学成分的平均值见表1。表1　稀土微合金钢化学成分(w)　　/%编号SiMnPCSRE10.2721.230.0150.1130.003850

5、20.1981.20.0160.0650.003750.010530.2991.220.0160.0690.00420.016040.1921.230.0160.0610.00450.047550.1681.320.0160.0590.00310.0810　　试验钢先采用铝线进行脱氧处理后使用氩气保护注锭，钢锭为50kg的圆锭，钢锭在1200℃加热保温2h，在小轧机上进行两阶段控轧，开轧温度1150℃，再结区轧制温度为1000℃～1150℃，非再结晶区轧制温度为800℃～950℃之间进行。3　试验结果及讨论3.1　稀土对钢的力学性能的影响3.1.1　稀土对钢的屈服点、抗

6、拉强度的影响　　试验钢的横向、纵向屈服点及抗拉强度平均值见表2所示。表2　稀土微合金钢的屈服点及抗拉强度编号横向屈服点/MPa横向抗拉强度/MPa横向屈强比纵向屈服点/MPa纵向抗拉强度/MPa纵向屈强比13034500.6722934450.65723384300.7853234250.75933034150.7292854100.69542904030.7202753980.69252653950.6712734000.681　　由表2可见，一定量的稀土加入可使钢的纵横向屈强比略有提高，加入过多的稀土含量则屈强比又下降，随着稀土含量的增加，钢的纵向屈服点和抗拉强度都

7、呈下降趋势［2］，当稀土含量达到一定程度后，钢的强度均匀性则得以改善，这是因为稀土对钢的强度的影响是复杂的，一方面，稀土净化钢液，与N、P交互作用，减少珠光体数量等使用，会导致强度的降低，另一方面，稀土在钢中固溶，减少珠光体片层间距，稀土细化晶粒及促进碳氮化物沉淀相析出等作用，有利于强度的提高［3］。3.1.2　稀土对钢的延伸率、断面收缩率及冷弯的影响　　表3为试验钢的横向与纵向延伸率及横向断面收缩率的结果,由表可以看出,稀土元素的加入可以改善钢的横向延伸率［4］,其对纵向延伸率及断面收缩率的影响不显著,而180°......d=a宽冷弯