【摘 要】
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30CrNi4MoA钢是一种Cr-Ni-Mo系凿岩钎具用钢,主要用于矿产勘探开采,要求抗高频冲击和高耐磨性,钢中夹杂物、组织细化和均匀性是影响钢材质量的主要因素。为改善钢材质量,提高使用寿命,本论文以30CrNi4MoA钢为研究对象,通过30CrNi4MoA钢中添加稀土铈微合金化处理,开展了稀土在钢中热力学计算分析、稀土铈改性钢中夹杂物行为、稀土对钢材组织性能影响等研究工作,并探讨了稀土微合金化处
【基金项目】
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江西省重大科技研发专项项目“高品质稀土钢制造关键技术研发及产业化”（项目编号:20194ABC28011）
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30CrNi4MoA钢是一种Cr-Ni-Mo系凿岩钎具用钢,主要用于矿产勘探开采,要求抗高频冲击和高耐磨性,钢中夹杂物、组织细化和均匀性是影响钢材质量的主要因素。为改善钢材质量,提高使用寿命,本论文以30CrNi4MoA钢为研究对象,通过30CrNi4MoA钢中添加稀土铈微合金化处理,开展了稀土在钢中热力学计算分析、稀土铈改性钢中夹杂物行为、稀土对钢材组织性能影响等研究工作,并探讨了稀土微合金化处理30CrNi4MoA钢的热处理工艺。结论如下:（1）通过扫描电镜对钢中夹杂物表征发现,向30CrNi4MoA钢中添加稀土铈,不仅可以与钢中的氧、硫等结合形成小于1μm细小弥散的Ce-O或Ce-O-S类型稀土夹杂物,起到改性钢中圆棒状尺寸较大的氧化铝等脆性夹杂物、净化钢液效果,以及强化钉扎作用,而且还可以作为第二相的非均质形核核心,在晶界形成稀土夹杂物与第二相的复合相。（2）通过对添加稀土铈的锻制态30CrNi4MoA组织性能检测,发现稀土铈含量为0.009 wt.%的30CrNi4MoA钢微观组织晶粒细化较为明显,而且碳化物颗粒不存在明显的位向,因此基体应力较低,冲击韧性提高了32.38%。（3）通过研究稀土含量为0.009 wt.%时的实验钢在正火及淬火再经过不同回火工艺后的组织和性能,发现在回火温度为650℃,保温120 min的条件下,相比不含稀土实验钢,添加稀土铈后实验钢的冲击功增加了12.51%,这是因为添加稀土铈形成的稀土夹杂物,因其球状或类球状的形状以及稳定的化学性质,减小了裂纹形核作用,增加了其与基体的聚合力,提高了钢材韧性。因此本研究的最佳热处理工艺为在正火:（880±10）℃×120 min;淬火:预热至550℃×30 min再升温至（880±10）℃×45 min;回火:650℃×120 min。
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