[01625808]稀土在洁净重轨钢中的应用

稀土在钢中具有净化钢液、变质夹杂物和微合金化的作用。随着冶炼工艺的改进和钢洁净度的提高，稀土在钢中的作用需要重新认识。鉴于此，本项选择包钢自行研制开发的具有白云鄂博资源特色的稀土重轨钢为研究对象，开展如下研究工作：不同稀土类型、不同稀土加入量、不同氧硫条件下稀土在重轨钢中的作用机制研究；多流方（圆）坯连铸及CSP薄板坯连铸过程中稀土加入工艺的研究；钢中稀土的检测分析方法研究等。该项目的研究成果主要包括：(1) 在钢洁净度大幅度提高的条件下，稀土在钢中的作用机制有所变化，微量的稀土就起到实现净化钢液、变质夹杂物和微合金化作用，而且作用效果非常稳定。在本实验条件下，洁净重轨钢的稀土最佳加入量为0.01%。(2) 微量的固溶稀土可以细化洁净BNbRE重轨钢的奥氏体晶粒和珠光体片层结构，降低SKK内耗峰，从而明显改善钢的塑性和冲击韧性。不同类型的稀土在洁净BNbRE重轨钢中的作用规律不同，其中镧的作用效果最佳。(3) 建立了可以定量描述稀土钢液凝固过程中溶质偏析与夹杂物析出的耦合热力学模型，利用该模型，可以精确预测稀土钢凝固过程中稀土的附存状态以及夹杂物组成的变化规律。(4) 解决了多流方（圆）坯及CSP薄板坯连铸过程中稀土加入工艺的关键技术，采用新的稀土加入方法，稀土在钢中分布均匀，对钢材性能有较为明显的改善作用。(5) 在国内首次提出用等离子发射光谱准确快速测定钢中稀土夹杂物总量、固溶稀土含量的分析检测方法。该项目所研制生产的稀土重轨钢完全满足铁道部标准和用户使用要求，具有良好的综合使用性能，其产品质量达到国际领先水平。在项目实施过程中，共研制生产出稀土重轨钢13.92万吨，实现产值5.79亿元，利润1.42亿元，取得显著的经济效益和社会效益，具有广阔的推广前景及应用领域。该项目的研究成果，将进一步促进具有中国特色的稀土钢生产的规模化及系列化，将中国的资源优势转变为稀土钢的产品优势和经济优势，对于推动我国稀土在洁净钢中的应用具有重要作用。