研究了电热合金钢OCr21A16NbRE电渣重熔用渣70%CaF ₂-25%Al ₂O ₃-5%CaO在正常重熔制度下（A=2800 A,V=30 V）液态炉渣自然冷却与经过渣钢反应后冷却至固相渣的各部位成分与物相,分析了钢液中稀土元素的烧损。结果表明,液渣冷却的固相中不含稀土元素,其成分点位于CaF ₂-CaO·2Al ₂0 ₃-Ca0·6Al ₂0 ₃组成的子三角形内,各层化学成分和物相不同,但以CaF ₂为主。炉渣经渣钢反应后可分为五层,颜色、物相各不相同;CaF2含量最高部位在上两层,Al ₂O ₃含量从无到有逐层升高;各层均检测到稀土氧化物,中间层及最底层（钢液滴落处）含量较高,稀土相中以铈镧的铝酸盐（Ce,La）x（AlO ₂）y为主相,该相结构致密硬度高。计算表明,在中下层区域,炉渣氧化性较强,钢中稀土元素主要在此部位被氧化。增加渣中Y ₂0 ₃量有利于提高电渣锭中稀土元素Y的含量。

使用稀土对高速钢进行孕育处理可改变高速钢碳化物形貌和提高高速钢热塑性。通过20 t MIF+25 t LF+25 t VD+4 t ESR工艺试验和批量生产结果表明， 采用VD过程在钢中Al 0.12%时加0.1%镧铈混合稀土合金及ESR过程用6%REO ₂渣系，M42钢RE含量稳定在0.027%~0.038%，夹杂物形貌和钢的热塑性都得到明显改善。

研究了加Ce(0～0.32%)-Mg(0～0.04%)合金对GCr15轴承钢的铸态夹杂物和凝固组织的影响。结果表明：添加Ce-Mg合金，能够促使夹杂物改性，生成大量的形状较规则，尺寸细小，分布弥散的Ce、Mg夹杂物；并且当0.016%[Ce]、0.002%[Mg]时，夹杂物更为细小弥散。在凝固组织方面，随着Ce-Mg合金的增加，钢的铸态组织碳化物分布更为均匀，网状碳化物的网状结构变得更加纤薄，当0.016%[Ce]、0.002%[Mg]时，珠光体片层更为纤薄，片层间距更小。Ce-Mg合金的添加能够显著减弱钢中C和Cr在枝晶间与枝晶干的合金元素偏析，减少枝晶间距，阻碍枝晶的粗化。

大冶特钢公司电液控制器用高端不锈钢1.4104 (/%:0.16C,1.23Mn,16.40Cr,0.41Ni,0.43Mo,0.023Ca)采用20 t电弧炉初炼、LF与VD精炼,铸1.2 t锭,径锻成材工艺生产,通过喂入Bi包芯线(Bi:0.036%)与稀土球化剂(Ce:0.054%)后该钢横向力学性能与切削性能大幅提高。与无Bi-Ce钢相比,含Bi-Ce钢夹杂物总量减少84.4%,MnS夹杂减少85.5%,夹杂物平均尺寸由4.5μm增至13.7μm,切削力平均降低70～80 N,切屑更厚,更加易断,横向断面收缩率由3%提高至17%。

通过工业试验并结合数值模拟计算,研究了不锈钢连铸结晶器钢液喂稀土丝工艺的铸坯稀土收得率和稀土元素分布。结果表明,结晶器喂稀土丝其稀土收得率高达85%,但实际铸坯外层靠近凝固坯壳处稀土含量相对较高且分布不均匀(RE 0.059%～0.073%),其原因是由于结晶器钢液凝固早期稀土浓度偏高而且分布不均匀。因此,在模拟计算或实际生产中,应考虑凝固相变对稀土分布的影响,并注意稀土丝直径、喂线速度与连铸参数的匹配,避免稀土元素的偏聚。

使用50 kg真空感应炉常规流程工艺在实验室制备钇含量分别为0.026%、0.058%和0.14%的0.04%~0.05%C,3.03%~3.10%Si取向硅钢。采用SEM研究了钢中夹杂物成分、形貌、数量、尺寸和分布；利用OM和EBSD分析了取向硅钢2.4 mm热轧板、0.3 mm冷轧板、830 ℃和1050℃退火板组织和织构。实验结果表明：随着钢中Y含量的升高，夹杂物发生粗化，长条形夹杂物转变为球形，抑制晶粒长大效果减弱，所以一次再结晶热处理 后硅钢板晶粒尺寸随着Y含量的增加逐渐变大。Y含量为0.026%的硅钢一次再结晶晶粒尺寸最小，其较高的储 存能为高温退火晶粒长大提供了足够的驱动力，因此，其高温退火晶粒尺寸最大，平均晶粒尺寸为115.7 μm冷轧硅钢板高温热处理后,Y含量为0.026%的硅钢中部分Goss晶粒异常长大，出现了强度为5的GoSs({110} ＜001＞)织构，而Y含量为0.058%和0.14%的硅钢中依旧存在大量的丫织构。由于含0.026% Y钢中夹杂物尺寸 最小,具有一定的钉扎作用，从而使得一次再结晶晶粒更加细小。随着Y含量的增加,0.058% Y和0.14% Y钢中 夹杂物的尺寸明显增加,使其在一次再结晶过程中对晶粒长大的抑制作用减弱。

通过50 kg真空感应炉冶炼，用常规流程和薄带铸轧两种工艺分别在实验室制备了含稀土钇的3%Si取向硅钢。薄带铸轧浇注温度1530℃,轧制速率0.3 m/s,铸带厚度2.5 mm。常规流程为80 mm铸坯加热温度1150℃,热轧板厚度2.4 mm,终轧温度935℃。采用扫描电镜(SEM)和电子探针(EPMA)研究了钢中夹杂物成分、形貌、数量、尺寸和分布；利用光学显微镜(OM)和电子背散射衍射(EBSD)分析了硅钢铸带、热轧板、0.3 mm冷轧板、870℃ 7 min和1100℃ 10 min再结晶退火板组织和织构。实验结果表明：与常规流程相比，薄带铸轧硅钢一次再结晶后晶粒较细小，且γ织构强度达到17,但是二次再结晶后晶粒尺寸不均匀，平均晶粒尺寸为61μm,部分Goss取向晶粒尺寸达到1 mm以上。原因为细小的含钇夹杂物数量过多，且分布不均匀，夹杂物聚集的区域晶粒长大受到明显抑制。常规流程生产的含钇硅钢二次再结晶热处理后晶粒均匀长大，平均晶粒尺寸为102μm,没有形成明显的Goss织构。

试验的含Ce新型616钢（/%:0.23~0.25C,0.73~0.78Si,1.64~1.70Mn,0.003~0.005S,0.016~0.020P,0.051~0.061 Ti,0.026~0.028Nb,0.0020~0.0030B,0~0.302Ce）由10 kg真空感应炉熔炼,轧成5 mm厚钢板,并经900℃水淬,600℃回火。通过万能试验机、金相显微镜、扫描电子显微镜等实验仪器研究了钢中Ce含量对616钢板的组织及力学性能的影响。结果表明,当Ce含量在0.096%时,616钢板晶粒细化明显,钢中硫化物由长条状转变为球状,可提高钢板的抗拉强度和韧性,含0.096%Ce板的抗拉强度从未加稀土的681 MPa提高至779 MPa;再增加Ce含量,钢板进一步细化不明显,钢中夹杂物增多,当含Ce 0.302%时,钢板的抗拉强度降至712 MPa。

试验用A36和含Ce的A36Ce船板钢(/%:0.12~0.13C，0.21Si，0.77~0.79Mn，0.013~0.015P，0.003~0.004S，0.32~0.33Cr，0.023~0.025Al，0~0.009Ce)由真空感应炉熔炼,铸成7 kg锭,锻成25 mm×25 mm方坯,并经865℃ 0.5 h空冷的正火处理。通过对普通不含Ce的A36船板钢和含0.009%Ce的A36Ce船板钢在模拟海水(3.5%NaCl)环境中的全浸试验,用失重、电化学方法、扫描电镜和X-射线衍射法分析了两钢种腐蚀速率,腐蚀形貌和锈层特征。结果表明,在海水中浸蚀30天后,A36船板钢的腐蚀速率为1.8 g/(mm ²·天)，A36Ce船板钢的腐蚀速率为1.2 g/(mm ²·天);A36Ce船板钢易形成黑色较致密的内锈层,且不易脱落;普通A36船板钢点腐蚀倾向较严重,而A36Ce船板钢以均匀腐蚀为主;两种钢腐蚀产物主要为铁的氧化物和羟基铁。

试验用409L不锈钢（/%:0.01 C,0.82~0.86Si,0.26Mn,0.002~0.006S,0.034~0.041P,11.44~11.51Cr,0.24~0.27Ti,0~0.09Ce）由10 kg真空感应炉熔炼,锻成30 mm×30 mm方坯,冷轧成2 mm钢板,1100℃ 5min退火。研究了Ce对409L钢900℃ 30min退火组织的影响和900℃-室温热疲劳性能的影响。结果表明,当钢中含0.03%Ce时409L钢退火晶粒细化,热疲劳性能最佳,当进一步增加Ce含量,退火晶粒粗化,钢的热疲劳性能逐渐降低。添加稀土元素Ce后,钢中TiN和TiN-Al ₂O ₃复合夹杂物基本消除,形成细小球形含Ce的钛氮复合夹杂物和含Ce的Al-O-Ti复合夹杂物,添加过多的Ce,使晶界夹杂物增加,降低热疲劳性能。

研究了50kg真空感应炉+电渣重熔工艺冶炼Fe-20Cr-5Al不锈钢(/%:0.004~0.006C,0.18Si,0.08Mn,20.25~20.28Cr,5.06~5.17Al)时的加La合金化方法对La回收率的影响。结果表明,采用真空感应炉熔炼(VIF)Fe-20Cr-5Al母合金+稀土氧化物La ₂O ₃(/%:50CaF ₂-20CaO-30La ₂O ₃)电渣重熔(ESR)La合金化时,钢中La的平均含量为0.003%,加稀土氧化物电渣重熔La合金化不明显;真空感应炉母合金La合金化(含0.38%La)+70%CaF ₂-30%Al ₂O ₃电渣重熔后钢中平均La含量为0.066%;真空感应炉母合金La合金化(含0.34%La)+50%CaF ₂-20%CaO-30%La ₂O ₃电渣重熔后钢中平均La含量为0.032%,说明含La母合金在电渣重熔过程La烧损较大,但30%Al ₂O ₃较30%La ₂O ₃更有利降低母合金在电渣重熔过程中La的烧损。

试验管线钢（/%:0.04~0.05C，0.20~0.24Si，1.80~1.88Mn，0.010~0.012P，0.004~0.005S，0.27~0.30Cr，0.42~0.46Ni，0.24~0.28Mo，0.20Cu，0.005V，0~0.017Y，0.0031~0.0053O）由10 kg感应炉熔炼,并轧成试棒。采用扫描电镜和能谱仪、电化学技术以及热力学计算的方法研究了稀土钇对管线钢在模拟海水溶液（3.5%NaCl）中抗腐蚀性能的影响。结果表明,稀土可以对钢中夹杂产生变质作用,将大尺寸、尖角状的Al ₂O ₃夹杂变质为小尺寸、球状的稀土复合夹杂,所以有利于形成连续致密的内锈层,减少钢基的点蚀源,从而提高钢的抗腐蚀性能。

在300mm×1950mm板坯结晶器宽面中心两侧500 mm处向30CrMnMo钢（/%:0.31C，0.48Si，1.44Mn，0.011P，0.001S，1.20Cr，0.71Mo，0.040Als）喂入0.017%RE。分析结果表明,稀土收得率95%以上,在钢中分布均匀,改变了钢中夹杂物形态,大多数夹杂呈球状,与不加RE 30CrMnMo调质钢相比,含0.017%RE 30CrMnMo钢60 mm板调质后-40℃冲击功(KV2)由50.9~56.6 J提高至77.6~81.6 J。

试验用无间隙原子钢-IF(/%:0.0036~0.0049C，0.005~0.007Si，0.11~0.12Mn，0.007P，0.005S，0.007~0.011Alt，0.047~0.051Ti，0.0030N，0~0.0037Ce)由10 kg真空感应炉熔炼,锻成30 mm×25 mm方坯,终锻950℃,空冷。通过Gleeble-1500D热模拟试验机对试验钢在750~1150℃进行应变速率0.1 s ^-1的拉伸试验,研究微量稀土Ce对该IF钢高温拉伸性能的影响。与不含Ce的IF钢相比,含0.0037%Ce的IF钢的热塑性(Z值)和热强性(Rm值)有明显提高,但随温度提高,增加值减少;IF钢和IF-Ce钢的高温断面收缩率、抗拉强度分别为750℃:(IF)77.62%-110 MPa和(IF-Ce)88.65%-160 MPa;950℃:(IF)87.35%-85 MPa和(IF-Ce)92.88%-100MPa；1150℃:(IF)85.68%-55 MPa和(IF-Ce)90.62%-58 MPa。稀土元素改善钢的组织、细化晶粒、偏聚于晶界提高晶界强度是其提高IF钢热塑性和热强性的主要原因。

通过高频悬浮炉熔炼成实验用30Fe-70La合金,将该合金切成8 mm×8 mm×6 mm试样与同样尺寸纯铁试样扩散面对接,并借助Gleeble-1500D热模拟试验机在760℃和770℃ 30 min,10 ^-3 Pa真空和1 MPa压力下进行扩散试验;采用Axiovert 25型金相显微镜与QUANTA 400环境扫描电子显微镜,观察了稀土镧在Fe基体的扩散;利用相关扩散系数公式计算了镧在纯铁中的扩散系数。结果表明,稀土元素镧在纯铁中沿着α-Fe晶界进行扩散,镧在纯铁铁素体晶界中770℃时的扩散系数为Db=1.59×10 ^-17m ²/s。

204Cu奥氏体不锈钢(/%:0.125~0.131C，0.32~0.34Si，8.51~8.73Mn，0.002~0.006S，0.035~0.007P，16.40~16.64Cr，2.53~2.72Ni，2.33~2.38Cu，0.257~0.271N，0~0.064Ce)由10 kg真空感应炉熔炼,锻成25 mm×25 mm方坯,并进行1150℃ 2 h水冷的固溶处理。利用重量法和电化学法的交流阻抗和极化曲线技术研究了0~0.064%Ce对204Cu不锈钢在25℃ 3.5%NaCl溶液中耐腐蚀性能的影响。结果表明,204Cu不锈钢中加入一定量的稀土元素Ce,204Cu不锈钢的阳极极化电位值正移,降低腐蚀电流密度,增加极化电阻,可以显著提高其耐腐蚀性能,当向钢中加入0.029%Ce时,204Cu不锈钢可以获得最佳的耐腐蚀性能。