微量稀土对洁净耐候钢力学性能的影响

通过拉伸和冲击等力学性能实验以及扫描电镜和能谱分析等检测手段,研究了Cu-P耐候钢中稀土含量和稀土固溶量对钢综合力学性能的影响及其作用规律。研究结果表明,对于氧含量为0.004%~0.007%(质量分数,下同),硫含量为0.008%的稀土耐候钢,稀土含量在0.005%~0.025%的范围内,固溶稀土量为5×10-6~16×10-6。适量稀土使得钢中带状硫化锰夹杂物逐渐变质为尺寸小于2μm的球状弥散分布的稀土夹杂,钢的组织得到细化,并且在固溶稀土的作用下,耐候钢的综合机械性能得到提高,即改善材料的塑韧性的同时也提高了强度。耐候钢中加入稀土提高了钢的横向冲击韧性,尤其对低温冲击值提高明显,促使钢从解理断裂向韧窝断裂转变。韧窝中的细小球状稀土氧硫化物夹杂是其转变的主要原因。当耐候钢中稀土含量小于0.012%时,随着稀土含量和稀土固溶量的增加,钢的综合机械性能改善明显。