稀土元素(Rare earth elements，简称RE)对钢中夹杂物演化和力学性能的影响，受到了极大的关注[1~5]
大量的研究发现，在钢中添加稀土元素可深度净化钢液，将钢中的氧化铝、硫化锰等夹杂物变质为稀土氧硫化物，从而使材料的宏观力学性能提高
近年来，人们发现稀土使夹杂物减少和变质能影响裂纹的萌生和扩展[1,3,4]，以氧化物冶金方式影响材料的显微组织也能使材料的力学性能提高
其主要机制是，添加稀土能生成尺寸合适的稀土氧硫化物，诱导晶内铁素体的非均质形核而在原奥氏体晶粒内生成细小的铁素体组织
同时，细小的稀土氧硫化物还能钉扎晶界和相界，细化材料显微组织从而提高材料的力学性能
Wang等[6]研究发现，在低碳H08A钢中添加稀土能生成LaAlO3，对δ-Fe有显著的非均质形核作用，从而细化粒状贝氏体
实际上，随着钢洁净度的显著提高，添加稀土在变质夹杂物的同时还能固溶在钢中起微合金化作用
一些研究发现[7~10]，加入稀土对钢的固态相变行为有显著的影响，尤其显著影响低碳低合金钢中的扩散型相变
Li等[11]研究发现，稀土元素能显著提高碳原子在钢中的扩散激活能和抑制碳的扩散，从而影响过冷奥氏体向铁素体的相变
同时，许多学者也观察到稀土元素对贝氏体相变有显著的影响
Liang等[12]研究发现，在Si-Mn-Mo贝氏体钢中加入稀土能使贝氏体相变C曲线向右下方偏移，延长贝氏体相变的孕育期
前人对稀土元素变质氧化夹杂物的机制以及稀土氧硫化物颗粒对材料内部新相形核的诱导机制进行了大量研究[13,14]，本文使用热膨胀和观察金相显微组织等手段对比研究添加La-Ce混合稀土对Fe-C及Fe-C-Si-Mn合金中先共析铁素体相变温度以及相变动力学过程的影响规律，并基于碳元素扩散控制的相变理论揭示RE元素影响铁素体相变的机制
1 实验方法
用真空感应熔炼制备实验用钢，四种钢的成分列于表1
用电感耦合等离子体原子发射光谱仪测定样品的成分(用气相元素分析仪测量元素O、H和N的含量)
根据文献[11]的结果，在精炼后期加入高纯Ce-La复合稀土(La+Ce≥99%, Ce/La≈2)[11]
从表1可见，四种实验钢中O，S，P等杂质元素的含量都极低，有利于RE元素对实验钢微合金化
Table 1
表1
表1Fe-C-(RE)和Fe-C-Si-Mn-(RE)合金试样的化学成
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“稀土元素对低碳钢中奥氏体-铁素体相变动力学的影响” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色网
来源：郭飞,郑成武,王培,李殿中
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2025年06月13日 ~ 15日 
