Es wurde ein gekoppeltes thermodynamisches Modell entwickelt, das die Komponenten-Segregation und die Ausscheidung von Einschlüssen während der Erstarrung von sauberem Schwermetallschienenstahl mit Seltenen Erden quantitativ beschreiben kann. Das Modell wurde durch Literaturvalidierung bestätigt und weist eine hohe Genauigkeit auf. Mithilfe des Modells wurde der Einfluss der zugesetzten Seltenen Erden auf die Ausscheidungsmuster der Einschlüsse und den Zustand der Seltenen Erden im sauberen Stahl analysiert. Es wurde festgestellt, dass die Zugabe von Seltenen Erden in sauberem Schwermetallschienenstahl die MnS- und Al₂O₃-Einschlüsse im Stahl verändern kann; zuerst scheiden sich Seltenerd-Oxysulfide (oder Seltenerd-Aluminate) aus, gefolgt von Seltenerd-Sulfiden und zuletzt Seltenerd-Nitriden; bei gleicher Zugabemenge ist die Menge an gelöstem La größer als die an gelöstem Ce.

Seltene Erden; sauberer Schwermetallschienenstahl; thermodynamisches Modell