2018年稀土在金属材料中应用技术发展论坛在沈阳召开

文/孟庆江

由中国稀土行业协会合金分会主办，中科院金属研究所、龙钇重稀土科技股份有限公司、包头稀土研究院、中国稀土学会稀土钢专业委员会联合举办的“2018年稀土在金属材料中应用技术发展论坛”于10月22日在沈阳东北大学国际学术交流中心隆重举行。来自稀土金属及合金及其上下游产业的生产、科研和教学单位的专家学者和工程技术人员100余人出席会议。中国稀土行业协会杨文浩秘书长、王晓铁常务副秘书长、中科院金属研究所孙晓峰副所长、李依依院士出席会议。会上，杨文浩秘书长向大会致开幕辞，他强调，稀土合金广泛应用于稀土钢、铸铁和有色金属合金生产中，在工业领域中有着不可替代的作用，发展好稀土合金与国民经济息息相关,稀土在合金及新材料的发展中越来越显示出其重要性和特殊性，科研开发和产业化的前景非常广阔。我们稀土行业、企业、科研机构等要特别注意该领域的科技创新和开拓发展。他对稀土合金分会的工作给予积极的肯定，并就加强分会工作提出了要求。

会议邀请了稀土合金及其应用领域的12位专家学者做大会技术报告并与到会代表互动交流。他们的报告是：1.中科院金属研究所研究员李殿中《稀土在特殊钢中的研究与应用》；2.包头稀土研究院金属材料研究室主任刘玉宝《稀土钢用稀土合金的研究》；3.龙钇重稀土科技股份有限公司董事长杨清《低成本混合稀土金属对AE91D镁合金性能的影响》；4.上海大学教授徐德祥《稀土在经济型耐候钢研发与应用》；5.西王特钢公司总工程师王明远《稀土在模具钢中的应用》；6.内蒙科技大学教授计云萍《稀土在钢中应用的最新进展》；7.石钢京诚装备技术有限公司技术中心主任刘益民《稀土在特殊钢中的应用开发》；8.东北大学教授刘承军《稀土在洁净钢中应用的工艺问题分析》；9.浙江天马轴承集团总工程师时大方《稀土轴承钢的应用与实验》；10.江西理工大学教授汪志刚《钇基重稀土在典型金属材料中研究与应用》;11.长春应用化学研究所田政副研究员《稀土铝合金应用研究新进展》；12.江铜集团龙昌精密铜管有限公司副总经理余琪《稀土在TP2精密铜管中的应用》。

本次论坛是近年来探讨稀土在金属材料中应用技术方面规模最大的技术论坛。专家报告反映了稀土在钢铁和有色金属领域应用技术的最新进展和研究成果。

中科院金属所、包头稀土研究院、东北大学等单位研究成果和生产实践表明：稀土特殊钢稳定生产的关键技术是“双纯净工艺”，即所谓高纯净钢水中高纯稀土金属及合金的保护性的均匀加入。微量稀土的加入，可以使钢中夹杂物数量减少近50%，夹杂物形态、尺寸和分布得到优化。部分稀土形成固溶体。使钢的偏析度降低，均质性提高，从而提高钢材的强度、耐蚀、耐热、抗疲劳性能。以上研究成果已经在多家特钢企业工业化生产实践获得了很好的技术实现。西王特钢从2015年引进中科院金属研究所稀土处理技术,至2018年9月开发稀土特钢品种20余个新牌号,累计产量五万余吨。

浙江天马轴承集团时大方总工程师的大会报告表明，稀土在该企业轴承钢和轴承组件的应用技术，已经得到稳定的工业化实现。稀土轴承钢GCr15X与未添加稀土的同一牌号GCr15相比较，抗弯强度提高10%，抗压强度提高20%，横向冲击功提高15%，轴向冲击功提高11%，抗回火性能提高50～100摄氏度，循环应力下组织稳定性提高：O2:6-9ppm， Ti 30ppm,, Ds 小于等于1.5级；在相同型号、相同试验条件下实际使用寿命由248小时增加至479小时，额定寿命倍数从1.3倍提高到2.5倍；稀土轴承钢GCr15X的工业化使用场合包括机床主轴轴承、新能源汽车高速电机轴承、变速箱及压缩机轴承等，成功使用的典型案例包括空调压缩机轴承NU37E，新能源汽车轴承6209—NRSL,机床主轴轴承7007C, 7008C, 7016C, 7018C, 7020C等，该公司稀土轴承钢产量1100吨/月。

稀土合金分会会长、上海大学材料学院院长董瀚教授领导的团队，近年来在经济型稀土耐候钢的研发与应用中取得重要成果。新型稀土耐候钢研发中初步解决了稀土易烧损，收得率低，收得率不稳定，稀土分布不均匀的技术瓶颈，较好地解决了钢材的疲劳、腐蚀、破损三大服役寿命问题，很好地发挥了稀土在钢水中的夹杂物变质剂、晶界净化剂、自由表面缓蚀剂的作用，阶段性成果表明，稀土收得率80%，钢水稀土含量200ppm，稀土含量的不均匀性小于等于70ppm。2017年4月的工业化试验结果表明：稀土钢种Q345Re的钢中镧铈金属含量88ppm，拉伸力学性能 ReL=425MPa,Rm=525MPa; A=25%; 耐蚀性能明显好于09CuPCrNiA耐候钢种，Q345Re为1.512克/平米·小时，09CuPCrNiA为1.538克/平米·小时；吨钢合金成本下降50～60元；冷弯D=a，冷弯性能优良，弯心直径很小，几乎是尖角。经济型稀土耐候钢材的应用案例包括低层钢结构建筑、建筑地螺丝、太阳能光伏电池板支架、道路灯杆、农业大棚、集装箱、各类护栏、立体车库（九路集团）、输电铁塔、建筑装饰业等。

与会的稀土钢研究和生产单位的专家评估，2017年国内稀土处理的特钢产量30万吨左右，预计2018年可突破100万吨，1000万吨产能规模指日可待，稀土在钢中应用的春天即将到来。希望能得到相关政府部门的重视与政策支持，由此稀土的平衡利用将得到实质性的进展。

龙钇重稀土科技股份有限公司杨清，长春应化所田政，江西理工大学汪志刚和江西铜业集团余琪等在大会报告中对稀土在有色金属中应用现状作了深入描述。指出稀土在镁、铝、铜等合金中的作用机理研究日趋深入和精准，在加入方法、加入量、工业化应用的成本等技术经济层面尚有一些问题需要进一步研究探讨，以便推进稀土有色合金新材料规模化生产与应用，随着高铁、汽车轻量化、高效化的进程的加快，稀土有色合金新材料市场的前景是非常乐观的。

镁合金作为最轻的工程金属材料，被誉为“21世纪的绿色工程材料”，强度高、耐冲击、散热好、尺寸稳定和弹性模量大，承受冲击载荷能力比铝合金强。铸造镁合金具有比强度和比刚度高、震动阻尼容量大，在汽油、煤油和润滑油中性能稳定等特点。这些特性通过添加1%～3%的稀土得到加强和提升。

据与会专家预计，因“轻量化”的需求，铝（镁）合金铸件增长5.8%，2017年达到730万吨,其中镁合金铸件约30万吨，随着对稀土镁合金研究的进展，耐热镁合金、耐蚀镁合金、高强度镁合金已逐渐开发及市场化，未来以镁代铝的趋势越来越明显。稀土元素的成本高效加入是民用稀土镁合金产业化应用的关键因素。