( 5) 抑制回火脆性、降低韧脆转变温度；

( 6) 提高不锈钢的耐点蚀能力；

( 7)  改善热加工性[17]；

( 8) 提高耐大气腐蚀性；

( 9) 提高热强性；

( 10)  提高高合金钢焊缝金属抗晶间裂纹形成能力[18]；

( 11) 改善淬透性；

( 12) 提高抗氢致脆性；

( 13) 提高耐磨性；

( 14) 提高高温抗氧化性能；

( 15) 改变钢的组织影响钢的性能；

( 16) 促进钢的表面催渗过程[19]。 在焊接工艺中，稀土元素对钢性能的影响也不容忽视。在自保护药芯焊丝中加

入适量的稀土元素，由于稀土元素的化学性质很活泼，在焊接过程中，稀土元素会

和氧发生反应即 RE + O2 → RE2O3 ，会明显降低焊缝中的气孔含量。同时，稀土元素 在焊接过程中会与氮生成稳定的氮化物，起到固氮作用，这也有效的减少了焊缝中 气孔的数量。且适量的稀土元素会细化晶粒，会显著改善焊缝组织的，从而提高焊 缝金属的韧性。

1。4。2   稀土在钢中的作用

(1) 变质夹杂物 自保护药芯焊丝中加入的稀土元素会向焊缝过渡，焊缝中的夹杂物在稀土元素

的作用下会发生变质。由于夹杂物诱发基体产生应力集中而导致钢材在动载荷作用 下的脆断，通常认为夹杂物对钢材的性能降低有很大的责任，夹杂物在钢材中通常 被认为是危害的物质。稀土元素能够改善夹杂物的性质、尺寸和数量。稀土在钢中 有很多作用，其中变质夹杂物是主要的作用之一。论文网

硫化物和氧化物的形态可以通过夹杂物来控制。堆焊金属的特性可以通过稀土 元素来改变。若药芯焊丝中加入少量的 AI 脱氧则会反应产生夹杂物，而在焊丝中一 起加入稀土元素则夹杂物会变质从而改善焊缝性能，会在焊缝中形成位置不定的球 形夹杂物且这些夹杂一般为球形，这些球形夹杂物一般为高熔点夹杂且这些夹杂的 成分一般为铝、硅、稀土的氧化物夹杂和铝、硅、稀土的硫氧化物夹杂。生成的稀 土夹杂物取代沿晶界分布的硫化物 MnS，这样就可以有效的减少了有害的硫化锰和 铝、锰、钛复合夹杂物在堆焊金属中的存在。稀土元素会对组织中夹杂物的形状和 分布产生影响。钢中适量的稀土添加量可以使 MnS、Al2O3 等长条形或尖角形夹杂变 质为形状接近与圆球的稀土夹杂，并且稀土元素可以促使夹杂物浮出熔池而避免焊 缝中存在较多的夹杂物，这样会大大提高钢的力学性能。

对钢材进行热加工时，在钢中均匀分布的稀土化合物也能够继续保持形状较小 的球形或纺锤形，这样就可以避免硫化锰等形状为长条形的夹杂物的危害。圆球形 夹杂物会完善材料的很多性能：焊接性能、疲劳性能、耐大气腐蚀性能、横向韧性 等等。由于稀土夹杂物与钢两者之间的热膨胀系数很接近，这样在热加工变形或者 在动载荷作用的时候就可以显著降低在夹杂物周围产生的应力，综上所述，钢的力 学性能会得到很大的提高。

(2) 细化晶粒 钢的凝固过程中，由于稀土化合物质点的自由能与表面能之差会导致稀土化合

物成为钢中晶体非自发形核的核心。这些稀土化合物一般为高熔点化合物，钢在焊 接过程中会发生凝固，稀土化合物可以在凝固前从钢中析出且通常呈一般是细小的 质点，并且作为非均匀形核核心，这些非均匀形核的核心会妨碍晶胞的长大且这些 形核质点会促进晶粒的形核使晶粒的数目增加从而细化晶粒，且改善钢的综合性能。

稀土化合物还可通过在晶界前凝聚，影响其他元素的扩散，从而阻碍晶胞长大， 这样就可以降低晶粒的尺寸，因而在钢中的一些缺陷比如偏析就会降低。在晶体凝 固过程中，会产生二次枝晶，而稀土元素可以降低它的间距。显微偏析、夹杂及疏 松通常会受到二次枝晶间距的影响且材料的机械性能通常与偏析等密切相关，因而 二次枝晶的间距会对机械性能产生影响。