稀土作为一种战略性资源,在钢铁材料中具有细化晶粒、提升强韧性、改善耐腐蚀性能和抑制裂纹扩展的作用,对高性能特种钢的开发具有重要战略意义。然而,由于稀土元素活性高、易氧化,加之冶金过程存在多相反应复杂、工艺控制难度大等问题,稀土钢在工业化应用中普遍存在稀土利用率低、夹杂物不可控、连铸水口结瘤、性能波动大等技术瓶颈,导致其全球产量不足粗钢总产量的0.03%,也制约着我国稀土钢的研发与应用。
此次获批立项的课题聚焦重大工程与装备所需特厚钢材、高端轴承钢等严重依赖进口的关键领域,以及稀土钢在连铸连轧过程中稳定性不足等行业共性难题,旨在通过突破稀土合金变质剂在高性能特种钢中的规模化应用关键技术,解决稀土改性特种钢工业化生产中连铸过程不顺、质量波动大等瓶颈问题。通过充分发挥稀土合金化在改善偏析、细化晶粒以及调控非金属夹杂物方面的作用,致力提升钢铁材料综合性能,推动稀土与钢铁两大产业链深度融合与价值协同,将稀土资源优势转化为钢铁材料产品优势,构建具有国际竞争力的稀土改性特种钢设计制造体系,最终实现重点工程和关键领域高端特种钢的自主可控。
该课题将重点开发含稀土合金变质剂的大厚度齿条钢、高层建筑用抗层状撕裂钢及高端轴承钢等关键品种,并推动其在建筑、交通、新能源汽车、海洋工程等领域实现批量应用示范。课题的推进将助力构建具有自主知识产权的稀土改性特种钢“功能-结构一体化”材料体系,有力支撑国家重大工程装备的自主化战略需求。