钢铁研究学报

作者：牛泽鹏¹, 于彦冲¹, 郑仲², 马国强¹, 毛旺旺¹, 张金玲¹, 王广³

单位：1.太原理工大学材料科学与工程学院,山西太原030024;；2.河钢集团战略研究院,河北石家庄063000;；3.北京科技大学绿色低碳钢铁冶金全国重点实验室,北京100083

关键词：稀土Ce,低合金耐磨钢,夹杂物,凝固组织,错配度计算

基金：国家自然科学基金资助项目(52004180);中国博士后科学基金资助项目(2020M683706XB);山西省回国留学人员科研资助项目(2023-080)

为提升ZG25CrNiMo 低合金耐磨钢的冲击磨料磨损性能,基于稀土元素在钢中的有益作用,研究稀土Ce 对钢中夹杂物及铸态凝固组织的影响。结果表明:添加质量分数为0.004 8%的Ce后,试验钢铸态夹杂物由MnS包裹的大尺寸、不规则状Al₂O₃-MnO-SiO₂复合夹杂物改性为小块MnS附着的小尺寸、球形CeAlO₃-MnO-SiO₂复合夹杂物,同时夹杂物数量减少、平均尺寸降低。对各稀土夹杂物进行了热力学计算,发现1 873 K下CeAlO₃夹杂物最易生成。试验钢铸态凝固组织显著细化,等轴晶比例由16.1%提升至26.6%。错配度计算结果表明,CeAlO₃的(011)面与δ-Fe(110)面之间的错配度为7.86%,可以作为δ-Fe非均质形核核心,在钢液凝固阶段提供更多的形核位点,细化铸态凝固组织。高温共聚焦试验结果表明,添加稀土Ce后,试验钢凝固过程中形核位点数量显著增加且初期凝固组织明显细化。添加0.004 8%Ce后,试验钢凝固组织得到细化。

来源：2025年第7期

《钢铁研究学报》期刊编辑部

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