稀土高强耐候钢、稀土耐磨重轨钢、稀土低合金钢冶金技术
项目简介
我国是稀土资源大国和稀土生产大国，2000年西方用于钢中的稀土约有4000吨稀土（REO计），而我国用于钢中的稀土只有约400吨差距很大。美国稀土钢产量占总钢产量的比例约5%，而我国则不到0.5%，这与钢产量大国很不相称。
我国虽生产3亿吨钢，但由于钢质和品种问题，每年仍需进口几千万吨钢材。
“七五”期间开发成功的稀土钢工艺技术，主要利用稀土在钢中的净化、变质作用,取得显着提高钢质的效果。钢中加稀土，具有投资少、无污染、见效快、经济效益高的特点，符合可持续发展，且对环境友好。因此，稀土在钢中应用对稀土工业的发展，对将资源优势转变为产品优势和经济优势都有着重要的意义。
随着炼钢科技进步和工艺水平的发展，钢的洁净度显着提高，应主要发挥稀土的微合金化作用。在洁净钢中怎么加稀土以及如何优化控制等问题，均急需开展研究。加入WTO后，我国更需要发展具有中国资源特色的含微量稀土的低合金钢体系，以提高国际竞争力。因此，在“十五”国家科技攻关计划立项组织课题开展了“稀土钢新工艺新品种关键技术及产业化研究” 。
由钢铁研究总院，北京科技大学共同组成的研究组以洁净高强耐候钢、高强耐磨重轨钢和Nb、V、Ti低合金高强钢为重点研究对象，集中研究清楚了钢中稀土微合金化作用。
该成果取得了多项自主知识产权的稀土耐候钢、稀土高强耐候钢优化控制等冶金工艺技术的国家发明专利，相关的冶金工艺技术满足了现代冶金企业的需求。对稀土钢应用和发展起了重要指导作用，使稀土钢冶金工艺技术取得了突出的进展，研究成果在全国得到广泛应用。项目攻关期间，仅攀钢和包钢共计生产稀土钢129.81万吨,新增产值30.7783亿元,新增利税14.043亿元，增收（节支）6.104亿元。创社会效益60.02亿元。
此外，该项目研究论文被SCI网络版收录58篇，在SCI网络版中被引用27次，其中他引10次。被工程索引网络版收录64篇，其中被光盘版收录51篇，被中国科学引文数据库（1989～2001）收录82篇，在该库中被引用131次。
研究成果
首次发现锈层与基体界面有稀土富集，并促进和在内锈层的富集，有利于形成致密黏附性好、耐蚀性强的含硅铜稀土的复合锈层，从深层次揭示了稀土耐候钢的耐腐蚀性显着提高，使用寿命提高1～2倍的机制本质。
研究清楚了低合金钢中稀土固溶规律，稀土净化、强化晶界和促进沉淀相细小弥散析出的机制，提高钢材强韧性的本质。
首次用内耗理论及方法研究了稀土在重轨钢中的作用，从冶金物理微观层次上揭示了稀土重轨钢耐磨性比U74提高2.21倍及接触疲劳寿命提高1.15倍的本质。
研究得到铁基等溶液中稀土元素热力学参数及性质。
项目创新点
首次集中研究清楚了钢中稀土微合金化作用：低合金钢中稀土固溶规律，稀土净化、强化晶界和促进沉淀相细小弥散析出的机制，揭示了稀土提高钢材强韧性的本质。
首次发现锈层与基体界面有稀土富集，稀土促进Cu、P和Si在内锈层的富集，有利于形成致密粘附性好的复合锈层，从深层次揭示了稀土耐候钢的耐腐蚀性显着提高，使用寿命提高1-2倍的机制本质。
用内耗理论及方法首次研究了稀土在重轨钢中的作用，从冶金物理微观层次上揭示了稀土重轨钢耐磨性比U74提高2.21倍及接触疲劳寿命提高1.15倍的机理。
上述研究使稀土钢冶金工艺技术取得了突出进展，产品质量显着提高。包钢开发生产的高强耐磨稀土轨，显着提高了使用寿命，适应了铁路运输跨越式发展的需要。攀钢开发生产的高强耐候稀土钢板通过铁道部技术审查，实现我国铁道车辆用新一代高强度耐大气腐蚀钢零的突破。
成功开发的新一代铁道车辆用高强度稀土耐大气腐蚀热轧板，其综合性能指标达到和超过预期目标值。
成功开发的新一代铁道车辆用高强度稀土耐大气腐蚀热轧板经株洲车辆厂焊接试验评价和眉山车辆厂装车使用，表明含稀土的高强度耐大气腐蚀热轧钢板能够满足铁道新型车辆的使用要求。
成果推广前景
稀土耐候钢的耐腐蚀性提高近1-2倍。
包钢生产的高强耐磨稀土轨显着提高了使用寿命，适应了铁路运输跨越式发展的需要。
攀钢开发生产的高强耐候稀土钢板通过铁道部技术审查，实现我国铁道车辆用新一代高强度耐大气腐蚀钢零的突破。
低硫稀土管线钢与国外经钙处理的相比低温冲击韧性和抗H2S应力腐蚀性能等方面均优于国际领先的日本和德国厂家的实物水平。
我国现有几千多万吨低合金高强钢，稀土能显着改善其强韧性，有广泛应用前景。
经济效益及社会效益
研究成果对稀土钢应用和发展起了重要指导作用，使稀土钢冶金工艺技术取得了突出的进展，研究成果在全国得到广泛应用。攻关期间仅攀钢和包钢共计
生产稀土钢129.81万吨,
新增产值30.7783亿元,
新增利税14.043亿元,
增收（节支）6.104亿元。
创社会效益60.02亿元。
项目承担单位：钢铁研究总院、北京科技大学
地址：北京市海淀区学院南路76号
邮编：100081
电话：62182772
项目提供单位：北京市科学技术奖励工作办公室
地址：西直门大街16号
邮编：100035
联系电话：66186832、66188227