文/孟慶江

由中國稀土行業(yè)協(xié)會合金分會主辦，中科院金屬研究所、龍釔重稀土科技股份有限公司、包頭稀土研究院、中國稀土學(xué)會稀土鋼專業(yè)委員會聯(lián)合舉辦的“2018年稀土在金屬材料中應(yīng)用技術(shù)發(fā)展論壇”于10月22日在沈陽東北大學(xué)國際學(xué)術(shù)交流中心隆重舉行。來自稀土金屬及合金及其上下游產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)、科研和教學(xué)單位的專家學(xué)者和工程技術(shù)人員100余人出席會議。中國稀土行業(yè)協(xié)會楊文浩秘書長、王曉鐵常務(wù)副秘書長、中科院金屬研究所孫曉峰副所長、李依依院士出席會議。會上，楊文浩秘書長向大會致開幕辭，他強調(diào)，稀土合金廣泛應(yīng)用于稀土鋼、鑄鐵和有色金屬合金生產(chǎn)中，在工業(yè)領(lǐng)域中有著不可替代的作用，發(fā)展好稀土合金與國民經(jīng)濟(jì)息息相關(guān),稀土在合金及新材料的發(fā)展中越來越顯示出其重要性和特殊性，科研開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化的前景非常廣闊。我們稀土行業(yè)、企業(yè)、科研機構(gòu)等要特別注意該領(lǐng)域的科技創(chuàng)新和開拓發(fā)展。他對稀土合金分會的工作給予積極的肯定，并就加強分會工作提出了要求。

會議邀請了稀土合金及其應(yīng)用領(lǐng)域的12位專家學(xué)者做大會技術(shù)報告并與到會代表互動交流。他們的報告是：1.中科院金屬研究所研究員李殿中《稀土在特殊鋼中的研究與應(yīng)用》；2.包頭稀土研究院金屬材料研究室主任劉玉寶《稀土鋼用稀土合金的研究》；3.龍釔重稀土科技股份有限公司董事長楊清《低成本混合稀土金屬對AE91D鎂合金性能的影響》；4.上海大學(xué)教授徐德祥《稀土在經(jīng)濟(jì)型耐候鋼研發(fā)與應(yīng)用》；5.西王特鋼公司總工程師王明遠(yuǎn)《稀土在模具鋼中的應(yīng)用》；6.內(nèi)蒙科技大學(xué)教授計云萍《稀土在鋼中應(yīng)用的最新進(jìn)展》；7.石鋼京誠裝備技術(shù)有限公司技術(shù)中心主任劉益民《稀土在特殊鋼中的應(yīng)用開發(fā)》；8.東北大學(xué)教授劉承軍《稀土在潔凈鋼中應(yīng)用的工藝問題分析》；9.浙江天馬軸承集團(tuán)總工程師時大方《稀土軸承鋼的應(yīng)用與實驗》；10.江西理工大學(xué)教授汪志剛《釔基重稀土在典型金屬材料中研究與應(yīng)用》;11.長春應(yīng)用化學(xué)研究所田政副研究員《稀土鋁合金應(yīng)用研究新進(jìn)展》；12.江銅集團(tuán)龍昌精密銅管有限公司副總經(jīng)理余琪《稀土在TP2精密銅管中的應(yīng)用》。

本次論壇是近年來探討稀土在金屬材料中應(yīng)用技術(shù)方面規(guī)模最大的技術(shù)論壇。專家報告反映了稀土在鋼鐵和有色金屬領(lǐng)域應(yīng)用技術(shù)的最新進(jìn)展和研究成果。

中科院金屬所、包頭稀土研究院、東北大學(xué)等單位研究成果和生產(chǎn)實踐表明：稀土特殊鋼穩(wěn)定生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)是“雙純凈工藝”，即所謂高純凈鋼水中高純稀土金屬及合金的保護(hù)性的均勻加入。微量稀土的加入，可以使鋼中夾雜物數(shù)量減少近50%，夾雜物形態(tài)、尺寸和分布得到優(yōu)化。部分稀土形成固溶體。使鋼的偏析度降低，均質(zhì)性提高，從而提高鋼材的強度、耐蝕、耐熱、抗疲勞性能。以上研究成果已經(jīng)在多家特鋼企業(yè)工業(yè)化生產(chǎn)實踐獲得了很好的技術(shù)實現(xiàn)。西王特鋼從2015年引進(jìn)中科院金屬研究所稀土處理技術(shù),至2018年9月開發(fā)稀土特鋼品種20余個新牌號,累計產(chǎn)量五萬余噸。

浙江天馬軸承集團(tuán)時大方總工程師的大會報告表明，稀土在該企業(yè)軸承鋼和軸承組件的應(yīng)用技術(shù)，已經(jīng)得到穩(wěn)定的工業(yè)化實現(xiàn)。稀土軸承鋼GCr15X與未添加稀土的同一牌號GCr15相比較，抗彎強度提高10%，抗壓強度提高20%，橫向沖擊功提高15%，軸向沖擊功提高11%，抗回火性能提高50～100攝氏度，循環(huán)應(yīng)力下組織穩(wěn)定性提高：O2:6-9ppm， Ti 30ppm,, Ds 小于等于1.5級；在相同型號、相同試驗條件下實際使用壽命由248小時增加至479小時，額定壽命倍數(shù)從1.3倍提高到2.5倍；稀土軸承鋼GCr15X的工業(yè)化使用場合包括機床主軸軸承、新能源汽車高速電機軸承、變速箱及壓縮機軸承等，成功使用的典型案例包括空調(diào)壓縮機軸承NU37E，新能源汽車軸承6209—NRSL,機床主軸軸承7007C, 7008C, 7016C, 7018C, 7020C等，該公司稀土軸承鋼產(chǎn)量1100噸/月。

稀土合金分會會長、上海大學(xué)材料學(xué)院院長董瀚教授領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊，近年來在經(jīng)濟(jì)型稀土耐候鋼的研發(fā)與應(yīng)用中取得重要成果。新型稀土耐候鋼研發(fā)中初步解決了稀土易燒損，收得率低，收得率不穩(wěn)定，稀土分布不均勻的技術(shù)瓶頸，較好地解決了鋼材的疲勞、腐蝕、破損三大服役壽命問題，很好地發(fā)揮了稀土在鋼水中的夾雜物變質(zhì)劑、晶界凈化劑、自由表面緩蝕劑的作用，階段性成果表明，稀土收得率80%，鋼水稀土含量200ppm，稀土含量的不均勻性小于等于70ppm。2017年4月的工業(yè)化試驗結(jié)果表明：稀土鋼種Q345Re的鋼中鑭鈰金屬含量88ppm，拉伸力學(xué)性能 ReL=425MPa,Rm=525MPa; A=25%; 耐蝕性能明顯好于09CuPCrNiA耐候鋼種，Q345Re為1.512克/平米·小時，09CuPCrNiA為1.538克/平米·小時；噸鋼合金成本下降50～60元；冷彎D=a，冷彎性能優(yōu)良，彎心直徑很小，幾乎是尖角。經(jīng)濟(jì)型稀土耐候鋼材的應(yīng)用案例包括低層鋼結(jié)構(gòu)建筑、建筑地螺絲、太陽能光伏電池板支架、道路燈桿、農(nóng)業(yè)大棚、集裝箱、各類護(hù)欄、立體車庫（九路集團(tuán)）、輸電鐵塔、建筑裝飾業(yè)等。

與會的稀土鋼研究和生產(chǎn)單位的專家評估，2017年國內(nèi)稀土處理的特鋼產(chǎn)量30萬噸左右，預(yù)計2018年可突破100萬噸，1000萬噸產(chǎn)能規(guī)模指日可待，稀土在鋼中應(yīng)用的春天即將到來。希望能得到相關(guān)政府部門的重視與政策支持，由此稀土的平衡利用將得到實質(zhì)性的進(jìn)展。

龍釔重稀土科技股份有限公司楊清，長春應(yīng)化所田政，江西理工大學(xué)汪志剛和江西銅業(yè)集團(tuán)余琪等在大會報告中對稀土在有色金屬中應(yīng)用現(xiàn)狀作了深入描述。指出稀土在鎂、鋁、銅等合金中的作用機理研究日趨深入和精準(zhǔn)，在加入方法、加入量、工業(yè)化應(yīng)用的成本等技術(shù)經(jīng)濟(jì)層面尚有一些問題需要進(jìn)一步研究探討，以便推進(jìn)稀土有色合金新材料規(guī)模化生產(chǎn)與應(yīng)用，隨著高鐵、汽車輕量化、高效化的進(jìn)程的加快，稀土有色合金新材料市場的前景是非常樂觀的。

鎂合金作為最輕的工程金屬材料，被譽為“21世紀(jì)的綠色工程材料”，強度高、耐沖擊、散熱好、尺寸穩(wěn)定和彈性模量大，承受沖擊載荷能力比鋁合金強。鑄造鎂合金具有比強度和比剛度高、震動阻尼容量大，在汽油、煤油和潤滑油中性能穩(wěn)定等特點。這些特性通過添加1%～3%的稀土得到加強和提升。

據(jù)與會專家預(yù)計，因“輕量化”的需求，鋁（鎂）合金鑄件增長5.8%，2017年達(dá)到730萬噸,其中鎂合金鑄件約30萬噸，隨著對稀土鎂合金研究的進(jìn)展，耐熱鎂合金、耐蝕鎂合金、高強度鎂合金已逐漸開發(fā)及市場化，未來以鎂代鋁的趨勢越來越明顯。稀土元素的成本高效加入是民用稀土鎂合金產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的關(guān)鍵因素。