稀土元素(Rare earth elements，簡稱RE)對鋼中夾雜物演化和力學性能的影響，受到了極大的關注[1~5]
大量的研究發現，在鋼中添加稀土元素可深度凈化鋼液，將鋼中的氧化鋁、硫化錳等夾雜物變質為稀土氧硫化物，從而使材料的宏觀力學性能提高
近年來，人們發現稀土使夾雜物減少和變質能影響裂紋的萌生和擴展[1,3,4]，以氧化物冶金方式影響材料的顯微組織也能使材料的力學性能提高
其主要機制是，添加稀土能生成尺寸合適的稀土氧硫化物，誘導晶內鐵素體的非均質形核而在原奧氏體晶粒內生成細小的鐵素體組織
同時，細小的稀土氧硫化物還能釘扎晶界和相界，細化材料顯微組織從而提高材料的力學性能
Wang等[6]研究發現，在低碳H08A鋼中添加稀土能生成LaAlO3，對δ-Fe有顯著的非均質形核作用，從而細化粒狀貝氏體
實際上，隨著鋼潔凈度的顯著提高，添加稀土在變質夾雜物的同時還能固溶在鋼中起微合金化作用
一些研究發現[7~10]，加入稀土對鋼的固態相變行為有顯著的影響，尤其顯著影響低碳低合金鋼中的擴散型相變
Li等[11]研究發現，稀土元素能顯著提高碳原子在鋼中的擴散激活能和抑制碳的擴散，從而影響過冷奧氏體向鐵素體的相變
同時，許多學者也觀察到稀土元素對貝氏體相變有顯著的影響
Liang等[12]研究發現，在Si-Mn-Mo貝氏體鋼中加入稀土能使貝氏體相變C曲線向右下方偏移，延長貝氏體相變的孕育期
前人對稀土元素變質氧化夾雜物的機制以及稀土氧硫化物顆粒對材料內部新相形核的誘導機制進行了大量研究[13,14]，本文使用熱膨脹和觀察金相顯微組織等手段對比研究添加La-Ce混合稀土對Fe-C及Fe-C-Si-Mn合金中先共析鐵素體相變溫度以及相變動力學過程的影響規律，并基于碳元素擴散控制的相變理論揭示RE元素影響鐵素體相變的機制
1 實驗方法
用真空感應熔煉制備實驗用鋼，四種鋼的成分列于表1
用電感耦合等離子體原子發射光譜儀測定樣品的成分(用氣相元素分析儀測量元素O、H和N的含量)
根據文獻[11]的結果，在精煉后期加入高純Ce-La復合稀土(La+Ce≥99%, Ce/La≈2)[11]
從表1可見，四種實驗鋼中O，S，P等雜質元素的含量都極低，有利于RE元素對實驗鋼微合金化
Table 1
表1
表1Fe-C-(RE)和Fe-C-Si-Mn-(RE)合金試樣的化學成
聲明：
“稀土元素對低碳鋼中奧氏體-鐵素體相變動力學的影響” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究，如用于商業用途，請聯系該技術所有人。
我是此專利(論文)的發明人(作者)
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編輯：中冶有色網
來源：郭飛,鄭成武,王培,李殿中
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2025年08月05日 ~ 07日 
