微量稀土元素对低碳钢相变温度的影响

董瑞峰¹，李华¹，刘智良²，邓想涛³，任秀兰⁴

1. 内蒙古工业大学材料科学与工程学院2. 中煤张家口煤矿机械有限责任公司3. 东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室4. 包头职业技术学院

摘 要：通过测量不含稀土元素、含微量(总含量小于20×10^-6)稀土元素两组实验钢相变点Ac₁和Ac₃,对比研究了微量稀土元素对低碳钢相变点的影响。选取两组不同合金成分体系实验钢作为研究对象,分别采用赛特拉姆分析仪和Formastor-FⅡ型全自动相变仪测量其相变点,探索微量稀土元素对低碳钢相变点的影响规律。利用光学显微镜观察两组实验钢原始奥氏体晶粒尺寸变化情况,利用冲击实验机进行-40℃低温冲击韧性检测,分析相变点的变化趋势。实验结果表明,微量稀土元素对低碳微合金本质细晶粒钢的Ac₁点影响不大,但对普通碳锰钢影响较大,使其Ac₁点约提高19℃;微量稀土元素的加入,使两种合金体系实验钢的Ac₃均升高了20℃左右;金相观察表明,加入稀土的实验钢原始奥氏体晶粒尺寸均有不同程度细化,进一步证明了微量稀土元素对Ac₃相变点的影响规律。-40℃低温冲击结果也显示,细化晶粒后的稀土钢具有更好的冲击韧性,约提高50 J～100 J。研究结果为企业开发低成本、高强度、高韧性稀土钢的变形工艺、热处理工艺提供了参考依据。

关键词：微量稀土元素;相变点;低碳钢;原始奥氏体;