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眾所周知，稀土鐵合金加在鋼中，可細化鋼材晶粒尺寸，變質夾雜物，提高低溫沖擊柔韌性、強度、強塑性、耐磨等性能。

包頭稀土研究院研究的稀土鐵合金加入鋼中，使稀土分布均勻，稀土收率均在50%以上，可大大提高資源利用率。目前稀土鐵合金已經能在耐磨鋼、高強鋼、風電鋼、管線鋼等產品中實現(xiàn)批量應用，尤其在包鋼實施了工業(yè)生產五爐、九爐、十五爐連澆，在其它企業(yè)實施了工業(yè)生產六爐連澆，整個過程穩(wěn)定運行。

這個技術能有所突破，其實過程并不簡單，經歷了跟跑、并跑直至領跑的過程，整個過程一波三折。

稀土科研技術的進步 為鋼中加入稀土提供可能

稀土，被譽為鋼鐵中的“盤尼西林”。國內外許多資料研究證明，向鋼中加入稀土元素后不但可以改善鋼的宏觀結構，如使枝晶細化、減少疏松和偏析，還可以細化晶粒，改善微觀組織；可凈化鋼質，使鋼中非金屬夾雜物變形和減少，去除氣體，起微合金化作用，進一步改善鋼的物理、力學性能。

中國在上世紀50年代末就已經開始相關研究，幾乎與國外是同時起步。當時，很多牌號鋼中加入稀土效果不穩(wěn)定，尤其是存在連鑄過程水口發(fā)生結瘤、鋼中稀土收率不穩(wěn)定、鋼材性能不穩(wěn)定等問題，以至于許多研究者不能很好的說明稀土在鋼中的具體作用。

隨著稀土金屬分離、提純技術和手段不斷進步，可以制備單一鑭、鈰、鐠、釹等稀土金屬，加之國家對先進材料的高度重視，以及需要為高豐度鑭、鈰元素尋找使用渠道等原因，近年來，稀土鋼無論是基礎研究還是應用領域均得到了迅速發(fā)展。

即便稀土冶煉分離技術很先進，但要解決稀土如何加入、以何種方式加入到鋼中也不是一件簡單的事情。

從國內外研究者的研究領域來看，他們大多采用加入純稀土金屬塊或稀土硅鐵合金塊、吊棒法、喂絲法、噴粉法等等。但是隨著爐外精煉技術的快速發(fā)展，鋼材的潔凈度也越來越高，上述加入方式已不能完全滿足稀土鋼工業(yè)生產的需要。

攻克加入方式成為了稀土鋼生產過程的首個關鍵問題。國內外對稀土鋼研究熱潮一直未減，但是目前稀土鋼的生產過程中仍存在著關鍵共性技術難題，其中難題之一就是稀土如何高效加入問題。

根據(jù)稀土元素化學性質活潑，易于氧、硫、氮等元素作用的特點，結合鋼材的主要成分，綜合考慮加入稀土方式的密度、熔點、稀土元素活性等因素，包頭稀土研究院經過不斷嘗試，成功開發(fā)了適宜稀土鋼生產使用的高潔凈稀土鐵合金新產品及其低成本制備技術。這一技術在行業(yè)內尚屬首創(chuàng)，經權威機構聯(lián)合鑒定，整體技術達到國際領先水平。

稀土鐵合金的優(yōu)良性能 極大拓展鋼的應用領域

稀土鐵合金能成功加入鋼中，自然離不開它的優(yōu)良性能。

稀土鐵合金具有適宜的熔點和密度，即密度比渣大，與鋼液接近，熔點均比稀土金屬高，更容易加入到鋼液中與鋼液充分合金化。所以加入到鋼中稀土收得率高，經過工程試驗，結果顯示收率均在50%以上。此外，稀土鐵合金活度低，抗氧化性強，易于保存和輸送。

這么好的性能，自然與稀土鐵合金制備工藝分不開。包頭稀土研究院采用熔鹽電解及中頻爐成分調控雙聯(lián)法。利用熔鹽電解法制備高稀土鐵中間合金，然后利用高稀土鐵中間合金為原料在中頻爐內進行成分調控，制備出符合稀土鋼生產過程應用的稀土鐵合金產品。該制備過程解決了非自耗陰極電解技術、雜質元素控制技術、合金中組元偏析控制技術。制備的稀土鐵合金稀土含量能夠控制在±1%以內，硫、氧等雜質元素含量低。

目前，包頭稀土研究院開發(fā)出三大類40余種鐵合金產品、受理發(fā)明專利12項、制定行業(yè)、團體標準4項，建成了年產1200噸稀土鐵合金產業(yè)化示范線。

在包鋼、北方重工、中國一重、中原特鋼、共享鑄鋼、南京鋼鐵等院校企業(yè)得到使用?？梢詫崿F(xiàn)稀土鋼十五爐次連續(xù)穩(wěn)定生產，鋼中稀土收率均在50%以上，在鑄鐵中加入稀土鐵合金，抗拉強度可以提高40%以上、抗壓能力提高80%以上，該產品受到瑞士等國外客戶的青睞。

如今，利用稀土鐵合金生產的不同牌號稀土鋼正在大型風機、機殼機蓋、高鐵軌道、北京大興國際機場等重要領域發(fā)揮重要作用。

稀土鐵合金被評為2020年內蒙古自治區(qū)新材料首批次產品，稀土鋼用鈰鐵合金制備技術已經實現(xiàn)了企業(yè)內部成果轉化。

未來，國家各個層級的發(fā)展規(guī)劃，多次提到發(fā)展先進鋼鐵材料，尤其稀土鋼。所以稀土鋼發(fā)展前景廣闊，這樣稀土鐵合金的未來也會一片光明。