稀土在钢中的应用多集中于非金属夹杂物的改性以及钢液的净化作用,随着冶炼技术的发展,稀土在钢中的微合金化机理已成为材料性能调控而亟待探究的问题。本文以添加稀土钇（Y）的H13钢为研究对象,利用扫描电镜、电子背散射衍射、透射电镜、三维原子探针、热膨胀仪和多功能内耗仪等手段系统研究了稀土Y对H13钢微观组织及性能的影响,揭示了稀土Y对H13钢性能调控的微合金化作用机理。主要研究结论如下:（1）适量稀土Y的添加有利于H13钢中沿晶界条状Cr23C6碳化物的断裂,并使其呈链状分布。一方面,稀土夹杂物成为H13钢中碳化物异质形核的核心以及锻造过程中的碳化物碎化的破碎点,并且亚微米级球状稀土夹杂物还诱发了富含Y元素的Cr7C3碳化物析出。另一方面,固溶的稀土Y原子导致晶格畸变,增加了VC粒子的形核点,并且降低了VC粒子与基体的晶格错配度。当稀土Y的添加量为130 ppm时,VC粒子数量增加了近70%,析出强化作用增强。从而导致0.013Y-H13钢的加工硬化指数最大,加工硬化能力最好。（2）随着稀土含量的增加（0～440 ppm）,H13钢的韧性和塑性先增强后略微减弱,稀土Y的最佳添加量为130 ppm。当稀土添加量为130 ppm时,冲击功提升了35.7%,抗拉强度提高了7%（50.2 MPa）,延伸率提升了5.6%。微观断口形貌分析表明,稀土夹杂物导致其断裂方式由脆性向韧性转变。（3）适量稀土Y的添加导致H13钢的原始奥氏体晶粒和马氏体微观组织细化,增强了Snoek-K（?）ster-Kê峰以及间隙碳原子与位错之间的相互作用。随着稀土Y含量的增加,H13钢的Ms温度先降低后略微升高。固溶后的稀土Y原子为马氏体相变提供了更多的形核点和额外的相变动力,导致稀土改性H13钢在形成70%马氏体之前相变速率相对较高。随着稀土改性H13钢中可相变区域减少,其后期相变速率相对较低。此外,0.013Y-H13钢中变体的择优选择诱导了纳米孪晶型马氏体的形成。回火态H13钢的抗拉强度随Y含量的增加而降低。此时,第二相粒子已成为稀土改性H13钢回火态性能调控的关键因素。