探究稀土铈对特种防护钢板组织和性能的影响
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作者:孙宇
摘 要：防护钢板是船只运输的重要材料，防护钢板的性能关系到船只在海洋中的行驶，从防护钢板材质构成上来看，稀土铈对特种防护钢板会产生较强的净化能力，且能够改变钢材中夹杂物的形态，提升防护的硬度和抗变形能力。为此，该文结合我国某地区稀土资源的优势特点，在中碳铬镍钼钢中加入少量的稀土材料来改善防护钢板组织，旨在能够更好地提升材料的综合性能。
关键词：稀土铈 特种防护钢板 船只 组织 性能 影响
中图分类号：TU85文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2022）01（b）-0000-00
On the Effect of Rare Earth Cerium on the Microstructure and Properties of Special Protective Steel Plate
SUN Yu1，2
（1. Department of Mechanical and Electrical Engineering， Bohai Shipbuilding Vocational College， Huludao， Liaoning Province， 125100 China; 2. Department of Mechanical Engineering， Tangshan Industrial Polytechnic College，
Tangshan， Hebei Province，063200 China）
Abstract： Protective steel plate is an important material for ship transportation. The performance of protective steel plate is related to the driving of ships in the sea. From the perspective of the material composition of protective steel plate， rare earth cerium has a strong purification ability for special protective steel plate， and can change the form of inclusions in steel， improve the hardness and deformation resistance of protective steel. Therefore， combined with the advantages and characteristics of rare earth resources in a certain area of China， this paper adds a small amount of rare earth materials to medium carbon chromium nickel molybdenum steel to improve the structure of protective steel plate， in order to better improve the comprehensive properties of the materials.
Key Words： Rare earth cerium; Special protective steel plate; Ships; Microstructure; Performance; Influence
在社会经济的快速发展下，海洋环境中船只对特种防护钢板的需求不断增加。高强度低合金钢板是船只力学构造中的重要支撑载体。在大气、海水等腐蚀介质的影响下，钢板材料的腐蚀对船板载体的使用寿命产生了深刻的影响，普通的高强度低合金钢板在大气环境下的耐腐蚀性较差，而在其中添加适量的合金元素能够改善高强度低合金结构钢板的耐腐蚀性能。
1船只常用防护钢
1.1船只钢板加工所使用的防护钢材料概述
海洋能源开发在我国社会经济发展中占据较大的比重，碳钢、低合金钢板以其低廉的价格、高强度的属性、加工方便的特质被应用到船舶海洋工程，成为船只加工的主要材料。但是受海洋环境的影响，常规使用的碳钢、低合金钢会遭受不同程度的腐蚀破坏，最终会降低钢板材料的使用寿命。如何提升钢铁材料的抗腐蚀性是相关人员需要思考和解决的问题[1]。
1.2稀土在钢中的应用作用
第一，净化作用。稀土对钢中的氧元素、硫元素会表现出较强的亲近性，能够和钢中的氧、硫融合在一起这些硫化物会在氧硫化物最外部包裹起来，从而形成复合夹杂物或者稀土硅酸盐化合物。这些稀土氧化物和稀土硅酸盐化合物会顺利从钢中排出，从而净化钢液。第二，变质作用。稀土化合物在钢液凝固的时候会以分散、微小球状物存在的，且在热加工的过程中稀土夹杂物不会出现变形，稀土夹杂物会替代硫化锰夹杂物，由此减少钢中硫化锰夹杂的危害。第三，微合金化作用。在微量稀土元素固溶强化、稀土元素和其他融进钢铁材料元素交互作用的影响下，微合金化能够提升钢铁材料本身的强度和韧性得到提升[2]。
2 稀土对防护钢显微组织和夹杂物的影响
2.1试验钢的化学成分分析
试验钢化学成本分析如表1所示。钢铁中稀土的收得率、脱氧率、脱硫率如表2所示。根据表1和表2的数据信息可以得出，在添加稀土之前的装甲钢汇总的氧元素、硫元素含量处于一个较低的水平，钢液比较纯净，但是在加入稀土之后试验钢中的氧元素和硫元素含量会出现持续性降低的情况，稀土的脱硫、脱氧效果会充分展现出来[3]。
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