钢铁工业一直是使用稀土最多的领域，稀土在钢中的加入量很少，处理工艺也较为简单，具有费用少而作用大的效果。稀土在钢铁中最重要的应用是作为钢中的添加剂和作为铸铁的球化剂：作为添加剂，稀土有净化、变质和微合金化作用，可减少和改善刚中所含夹杂物的数量、形态和组织结构，从而显著提高钢铁的强度和韧性，提高钢的耐高温氧化性能、热加工性能耐磨性、耐蚀性；作为球化剂，稀土能中和金属中的反球化元素，提高铸铁在高温下的机械性能和耐磨性、韧性等改善铸铁质量。在钢铁生产过程中加入稀土可以提高钢材的强度、冲击韧性、耐腐蚀性等性能。因此，用稀土在普钢、特钢甚至不锈钢生产中都有着不可替代的作用。
 

　　稀土对钢性能的影响是多方面的：

　　（1） 稀土可以改善钢的疲劳性能，稀土对氧化夹杂物（如 Al2O3） 的变质作用导致稀土夹杂物的生成， 能提高某些钢材的疲劳寿命，如硅锰弹簧钢、40 MnB 钢和 25 MnTiB 齿轮钢， 其提高的幅度将视加载条件、钢的强度、夹杂物的数量和尺寸而变。

　　（2） 稀土可以改善易切削钢的切削加工性能，在很多易切削钢中， 由于较多的稀土夹杂物和包裹式复合稀土夹杂物的形成，使单独存在的硬质点数量大大减少，同时稀土夹杂物在刀具前形成一层具有润滑作用的覆盖膜和夹杂物在切削时发生应力集中， 从而明显地改善了钢的切削加工性能。

　　（3） 稀土可以提高不锈钢的耐点蚀能力，稀土元素改变了钢中硫化物夹杂的成分、钢中杂质的形态并降低了钢中硫含量， 这是稀土改善钢的耐孔蚀性的主要原因。

　　（4） 稀土可以改善高合金钢的热加工性，钢中加稀土，可消除硫的偏聚， 净化晶界， 改善钢的热塑性。

　　（5） 稀土提高了含磷钢的耐大气腐蚀性，加入稀土后， 磷、硫在枝晶间的偏聚减少， 磷在型材钢中的偏析度约减少30%,磷在钢中的均匀分布可以使磷的作用充分发挥。

　　（6） 提高铸钢的耐磨性，添加稀土减少结晶过程中粗大碳化物的析出， 可提高铸钢的耐磨性。稀土细化铸态组织， 提高钢的硬度和加工硬化能力， 减少铸态疏松， 使钢中夹杂物变少、变小、球化， 都是稀土提高钢的耐磨性的可能原因。

　　（7） 稀土元素改善高合金钢焊缝金属抗晶间裂纹形成能力，在含铌奥氏体焊缝金属中， 加入铈或钇， 可防止铌的偏析， 提高了焊缝金属的抗裂能力；在不含铌的奥氏体焊缝金属中， 加入铈和钙， 不仅可改善焊缝的抗裂性， 还提高其抗晶间腐蚀能力。

　　（8） 提高钢和合金的高温抗氧化性能，稀土元素在FeCrAl合金中大部分以金属相状态存在， 当合金在1300 ℃氧化时， 稀土原子从固溶体及稀土金属间化合物向氧化皮/合金基体界面或合金表面扩散， 在表面形成含稀土的氧化皮和在合金基体表层形成含稀土内氧化质点密集区， 从而导致了FeCrAl 合金氧化皮组织、结构和成分的一系列变化， 最后表现为高温实验使用寿命的提高。

　　（9）稀土元素可通过细化铸态组织而稍稍提高铸钢的室温强度。钢中合金化稀土量与强度呈线性关系， 对于FeCrAl 合金， 由于添加稀土和稀土在高温下的内氧化， 内氧化质点的弥散强化将提高合金基体的强度。

　　发展稀土钢不但可以促进钢铁产业升级，还可以实现稀土元素的综合利用，促进稀土行业健康发展。专家建议加大稀土钢研发力度，呼吁政府提供相应的政策支持，将稀土在钢铁生产中的应用工作列入到稀土产业调整升级专项。

责任编辑：李玲珊

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