稀土对高碳钢组织与性能的影响

刘立彪，龙 渊，杨文志，汪后明，李中平

（华菱湘潭钢铁有限公司，湖南 湘潭 411101）

大量研究表明，钢中加入稀土，可以明显改善铸坯质量，提高钢的韧塑性，改善钢材横向性能和低温韧性。随着稀土的综合应用和研究工作的不断深化，稀土钢已经显示出巨大的发展潜力[1-2]。我国稀土储量居世界首位，人们应利用好稀土资源，提高稀土处理钢的能力，提高我国钢材的质量，使我国的稀土资源优势转化为钢材品种和质量上的优势。基于此，本文研究稀土对高碳钢的组织与性能的影响，这对提高稀土钢的综合性能，明确稀土在高碳钢中的作用机理，促进稀土在钢中的广泛应用具有重要意义。

1 试验材料与方法

试验用稀土高碳钢成分如表1所示。分别将编号为1、2、3的试验钢，加热至1 150℃，1 130℃后开轧，终轧温度＞850℃，轧后空冷的工艺轧制到15 mm厚的钢板。借助金相显微镜、扫描电镜等试验仪器，观察高碳钢轧态珠光体组织的形貌，并采用截线法测定高碳钢轧态珠光体的片层间距和球团尺寸，结合其轧态拉伸性能结果分析稀土对其组织与性能的影响。

表1 试验钢成分（质量分数，%）

2 试验结果与讨论

2.1 稀土对高碳钢组织的影响

图1为不同稀土含量的共析钢轧态珠光体组织的扫描电镜照片，共析钢的轧态平衡组织为珠光体组织。

图1 共析钢轧态珠光体组织的SEM图片

未添加稀土的共析钢珠光体粗短弯曲，不规整，均匀性较差，测定其珠光体球团尺寸为12.80 μm，片层间距为0.176 μm；当稀土含量为0.014 5%左右时，共析钢的珠光体片间距和渗碳体片层厚度最为细薄，均匀性较好，珠光体球团尺寸减小至8.55 μm，片层间距为0.150 μm；……