隨著各行各業(yè)對(duì)鋼材使用性能要求的不斷提高,稀土在鋼中的作用受到越來(lái)越廣泛的重視,因此,只有在掌握了稀土在鋼中的作用與機(jī)理的基礎(chǔ)上,才能更好的控制鋼的性能、優(yōu)化鋼的質(zhì)量。 稀土元素在鐵基溶液中的相平衡與熱力學(xué)性質(zhì)是鋼鐵研究、開(kāi)發(fā)、應(yīng)用的重要基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。80年代以前,很多研究者都用稀土等元素的總量來(lái)代替稀土在鋼中的溶解態(tài)含量和活度,因而所得的熱力學(xué)數(shù)據(jù)不夠準(zhǔn)確,后來(lái),一些研究者針對(duì)研究方法進(jìn)行了改進(jìn)和創(chuàng)新。但是這些研究的范圍、深度和結(jié)果都不盡相同,所以對(duì)這些有代表性的研究成果進(jìn)行總結(jié)分析具有一定的研究意義。 本課題主要是在國(guó)內(nèi)外一些研究者的研究成果及參考一些國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,總結(jié)和分析有代表性的輕、重稀土元素(如鈰、釔、鑭、釹等)分別與重要非金屬元素(硫、氧、碳、氮)等的相互作用,及其在鋼鐵冶煉溫度范圍內(nèi)的一系列平衡規(guī)律和熱力學(xué)性質(zhì),說(shuō)明稀土元素在鋼中的一些物理化學(xué)作用及其機(jī)理。重點(diǎn)對(duì)稀土元素在鋼中脫氧、脫硫、脫硫氧及與鋁復(fù)合脫氧的熱力學(xué)進(jìn)行了總結(jié)分析,并針對(duì)脫氧、脫硫建立了熱力學(xué)分析模型,對(duì)不同稀土元素的脫氧率和脫硫率進(jìn)行了計(jì)算和分析。 由脫氧、脫硫熱力學(xué)模型計(jì)算得出:Y、Nd和Ce的脫氧能力由強(qiáng)到弱的順序?yàn)?Ce＞Nd＞Y,Y、Ce和La的脫硫能力由強(qiáng)到弱的順序?yàn)?La＞Ce＞Y;并且分析了這些稀土元素的脫氧率、脫硫率隨鐵液中氧、硫初始濃度的變化趨勢(shì)和原因,計(jì)算和分析的結(jié)果與其他研究者通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)得和熱力學(xué)計(jì)算的結(jié)果是相一致的。
【學(xué)位單位】：西安建筑科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2009
【中圖分類(lèi)】：TG142.13
【部分圖文】：

三元系相圖，但對(duì)稀土與硫生成的高熔點(diǎn)化合物的研究已經(jīng)十分深入。稀土很容易與硫化合，形成稀土硫化物。稀土金屬與硫蒸氣相互作用，可以生成REZs3、RE3S4和RES型硫化物(圖1.1)。，‘(原子)哄哄 lllllllllllllllllllllllllll平平 平l名趁二 二入 入入入入入 IIIII時(shí)湯湯 ...1.50’’)))二 二 仍 仍 一一一一一一，，一，0的.】 】 心臼臼朱 ;;;優(yōu) 優(yōu) 2220...‘ ‘ ‘己訟 訟卜卜 ---妙 妙 妙 lOOO卜卜 卜 喊 喊 喊二2城%%% lllll， 叮叮叮叮___’的 的 的 的 的 的山 山 山 洲、 、 、 、妙 妙 妙 助 助 助 助 1118。6%之 之 妙 妙 妙 妙 IIIII幻月， ， ， ， ...........和.淚妙圖1.1飾-健流二元系相圖已經(jīng)知道

有研究表明，在鐵液中稀土元素與鎂磚、粘土磚、高鈣鎂磚、高鋁磚、硅磚以及實(shí)驗(yàn)室用剛玉、氧化錯(cuò)、氧化鎂和氧化鈣等兒乎所有的氧化物耐火材料均有不同程度的作用。圖2.2是鐵液中放射性稀土元素與Zro:增禍，Mgo琳禍及Cao柑鍋?zhàn)饔貌煌瑫r(shí)間后，鐵錠與柑禍縱(橫)剖面的自射照片135，37】。圖2.2鐵液中[’4’ee]與[’47Nd]與z心:柑禍，MgO增禍及eao封擴(kuò)禍作用后的白射照片。(a)鐵液中’47Nd與z心:增禍作用4h的白射J獄片(橫斷面);(b)鐵液中’4，ee與Mgo增禍作用4.7h的白射照片(縱斷面);(c)鐵液中’47Nd與cao增禍作用6h的白射照片(縱斷面);圖2.3一2.6是鐵液中Ce與粘土磚增禍作用不同時(shí)間后，粘土磚增鍋與鐵錠的縱剖面自射照片。圖2.4一 2.5揭示了一個(gè)重要現(xiàn)象:即稀土元素與耐火材料的反l8

一般來(lái)說(shuō)純鐵液和鐵一碳熔體中稀土元素隨時(shí)間的變化符合一級(jí)反應(yīng)規(guī)律。圖2.1為不同增禍內(nèi)鐵液中Ce變化的動(dòng)力學(xué)曲線。圖中從，從與NS直線分別在鎂磚增禍內(nèi)的鐵液中加一批，加兩批，加三批Ce后，鐵液中Ce變化的動(dòng)力學(xué)曲線�？梢钥闯�，加第二批或第三批Ce后，鐵液中Ce的降低速度與加第一批ce后的幾乎沒(méi)有什么差異。由此說(shuō)明，鐵液中的稀土與耐火材料有明顯的作用ls6]。

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 韓其勇;稀土元素在冶金熔體中的物理化學(xué)特性[J];北京鋼鐵學(xué)院學(xué)報(bào);1980年02期

2 林勤,葉文,杜垣勝,余宗森;稀土在鋼中的作用規(guī)律與最佳控制[J];北京科技大學(xué)學(xué)報(bào);1992年02期

3 韓其勇;吳衛(wèi)江;方克明;霍成章;周小龍;;用放射性同位素測(cè)定鋼中鈰之合金化量及其分布[J];鋼鐵;1982年02期

4 韓其勇;項(xiàng)長(zhǎng)祥;董元篪;楊斯馥;;純鐵液中稀土元素—氧—硫平衡的研究[J];鋼鐵;1984年07期

5 王龍妹;杜挺;;釔在鐵液中脫氧、脫硫和脫硫氧的熱力學(xué)研究[J];鋼鐵;1985年08期

6 蘭杰,賀俊杰,丁文江,王渠東,朱燕萍,翟春泉,徐小平,盧晨;RE對(duì)鑄造H13鋼凝固組織及沖擊韌性的影響[J];鋼鐵;2000年10期

7 朱興元,陳邦文,林勤;稀土微合金化作用研究現(xiàn)狀分析[J];鋼鐵研究;1999年04期

8 杜挺;稀土元素在鐵基溶液中的熱力學(xué)[J];鋼鐵研究學(xué)報(bào);1994年03期

9 王常珍,王福珍,杜英敏,張小平;溶鐵中Ce-S-O平衡的研究[J];金屬學(xué)報(bào);1980年01期

10 王常珍,鄒元r;液態(tài)La_2O_3-CaF_2和La_2O_3-CaF_2-CaO-SiO_2渣中La_2O_3的活度[J];金屬學(xué)報(bào);1980年02期

本文編號(hào)：2812379