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钢中固溶的稀土含量只要稍微改变，就会使钢的组织及性能发生显著变化。稀土（RE）会影响钢里微合金元素的相变及再结晶行为，也对其溶解与析出现象有影响。稀土的加入影响钢的再结晶与相变的根本原因，是稀土影响了铁原子扩散的自由焓，以及影响了稀土元素在钢中的扩散。目前，有关稀土在钢中的作用机理、RE在钢中的扩散行为还很少有报道，关于稀土相关的扩散系数等尚缺乏报道和研究。本文以稀土-纯铁及稀土微合金钢为研究对象，利用L78型淬火热膨胀仪，研究了稀土加入后微合金钢的等温相转变行为；采用密度泛函理论（DFT）研究了La元素在α-Fe中的存在方式；借助热模拟实验完成扩散焊接，结合金相显微镜及SEM，研究了稀土La在纯铁中的扩散行为。利用L78淬火热膨胀仪对RE微合金钢进行等温相转变实验，获得稀土微合金钢的等温转变曲线（TTT），结合光学显微镜及OLS4000型激光共聚焦显微镜对等温后的组织进行观察显示，与未加稀土微合金钢的显微组织不同，实验钢在725℃等温后得到形态呈不规则块状、晶界走向也不规则的块状组织；在650℃等温时，得到沿奥氏体晶界处生成的外形不规则的珠光体；等温温度为625℃525℃时，实验获得的显微组织为条状贝氏体与粒状贝氏体。计算了稀土La在晶内、晶界和自由表面的偏聚能，结果显示，La位于α-Fe晶界时，其偏聚能最小，La在晶界和自由表面的偏聚能之差为负值，La元素倾向于在α-Fe晶界偏聚。掺杂La原子后晶界上的原子成键区态密度左移，降低了体系的总能量，所以稀土元素优先于沿晶界扩散。借助Gleeble-1500D热模拟实验机完成了Fe与Fe-La系合金的扩散连接，采用Axiovert25型金相显微镜与SEM，观察了稀土在Fe基体的扩散情况。利用相关公式计算了La原子在纯铁晶界的扩散系数。显微组织观察显示，稀土La在纯铁晶界存在着明显的扩散行为，扩散向着纯铁方向发生，表现为沿晶界进行，扩散深度随加热温度等因素的变化而不同。通过本次的实验数据并结合理论分析，计算了稀土镧的晶界扩散系数，为Db=1.59×10-17m2/s。