Effort of Rare Earth on High Temperature Thermoplastic of Medium Manganese Wear-resistant Steel

Li Min; Liu Hongbo; Che Xiaorui; Li Jie; Huang Jiankun; Zhang Caidong; Li ShuangJiang

doi:10.20057/j.1003-8620.N250527

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Effort of Rare Earth on High Temperature Thermoplastic of Medium Manganese Wear-resistant Steel

Product Research and Development | 更新时间：2026-05-12

- Effort of Rare Earth on High Temperature Thermoplastic of Medium Manganese Wear-resistant Steel
- Special Steel Vol. 47, Issue 3, Pages: 22-29(2026)
- 作者机构：
  
  河北河钢材料技术研究院有限公司智能炼钢创新中心，石家庄 050023
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.20057/j.1003-8620.N250527
  CLC： TG142.72
- Received：18 August 2025，
  
  Revised：2025-10-15，
  
  Accepted：22 October 2025，
  
  Published：30 May 2026
- 稿件说明：
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李民,刘洪波,车晓锐等.稀土对中锰耐磨钢高温热塑性的影响[J].特殊钢,2026,47(03):22-29.

Li Min,Liu Hongbo,Che Xiaorui,et al.Effort of Rare Earth on High Temperature Thermoplastic of Medium Manganese Wear-resistant Steel[J].Special Steel,2026,47(03):22-29.
李民,刘洪波,车晓锐等.稀土对中锰耐磨钢高温热塑性的影响[J].特殊钢,2026,47(03):22-29. DOI： 10.20057/j.1003-8620.N250527.

Li Min,Liu Hongbo,Che Xiaorui,et al.Effort of Rare Earth on High Temperature Thermoplastic of Medium Manganese Wear-resistant Steel[J].Special Steel,2026,47(03):22-29. DOI： 10.20057/j.1003-8620.N250527.

摘要

采用Gleeble3500热模拟试验机、场发射扫描电镜（SEM）、OLS4100共聚焦显微镜、金相显微镜等多项技术手段对不同稀土含量下中锰耐磨钢高温力学性能进行了系统研究。结果表明，在稀土含量（质量分数）为0.038%时，中锰钢在700、800、900、1 000、1 100、1 200 ℃最大抗拉强度分别由396.64、228.07、113.25、75.15、42.97、25.11 MPa增加到414.85、238.28、130.59、76.14、44.59、28.09 MPa。这是由于稀土的添加可细化晶粒尺寸从而增加钢的抗拉强度。金相实验表明，与未添加稀土相比，当稀土含量为0.038%时，中锰钢晶粒度由6.80级提高到7.12级。通过共聚焦显微镜发现稀土添加使中锰钢锰动态再结晶现象发生温度由800 ℃延迟到900 ℃。此外，稀土添加可明显提高中锰钢在1 000~1 200 ℃断面收缩率，分别从47.3%，53.9%，46.78%提高到65.64%，76.56%，50.26%。即稀土的添加明显提高了中锰钢在1 000~1 200 ℃高温热塑性。

Abstract

The high temperature mechanical properties of medium manganese wear-resistant steel with different rare earth content had been systematically studied by using Gleeble 3500 thermal simulation testing machine， SEM （scanning electron microscope）， OLS4100 confocal microscope and metallographic microscope. The results showed that the maximum high temperature tensile strengthen of medium manganese steel increased from 396.64， 228.07， 113.25， 75.15， 42.97， 25.11 MPa to 414.85， 238.28， 130.59，76.14， 44.59，28.09 MPa respectively at 700， 800， 900，1 000， 1 100，1 200 ℃ with 0.038% rare earth content （mass fraction）. This is because the addition of rare earths can refine the grain size and increase the tensile strength. Metallographic experiments showed that the grain size of medium manganese steel increased from 6.80 grade to 7.12 grade when rare earth content was 0.038% compared with that without adding rare earth. It was found that the temperature of dynamic recrystallization of manganese in medium manganese steel was delayed from 800 ℃ to 900 ℃ by rare earth addition. In addition， the addition of rare earth can significantly increase the reduction area （R.A.） of medium manganese steel at 1 000 ℃-1 200 ℃ increased from 47.3%， 53.9%， 46.78% to 65.64%， 76.56%， 50.26% respectively. That is， the addition of rare earth significantly improves the high temperature thermoplasticity of medium manganese steel at 1 000 ℃-1 200 ℃.

关键词

Keywords

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