稀土加入技术项目获北京市科学技术奖一等奖

    随着冶金技术水平和对产品质量要求不断提高，以及对强韧性级别和焊接等性能要求的提高，在低氧、硫的洁净钢中怎么加稀土、稀土还有什么作用以及如何优化控制等问题，均急需开展钢中稀土应用研究。
    由钢铁研究总院、北京科技大学研发的“稀土高强耐候钢、稀土耐磨重轨钢、稀土低合金钢冶金技术”项目，以利用稀土这个战略资源来增强传统钢铁产业竞争力为出发点，从冶金工艺技术上提高钢铁产品的质量，扩大新型优质品种。依据我国钢铁工业发展趋势和国际先进水平，以洁净的高强耐候钢、高强耐磨重轨钢和Nb、V、Ti低合金高强钢为研究对象，研究清楚了钢中稀土微合金化作用，把稀土在钢中作用机理应用研究和发展具有我国资源优势和自主知识产权的稀土低合金钢体系紧密结合，使稀土在钢中应用基础研究水平达到国际领先水平。
    该研究成果首次发现了铜磷耐候钢中稀土富集在锈层与基体界面，并促进Si+Cu+、P5+在内锈层的富集，有利于形成致密黏附性好、耐蚀性强的含硅铜稀土复合锈层。合适的稀土固溶量使锈层电阻增大，锈层电容和腐蚀电流减小，降低了电化学腐蚀速度。研究成果从深层次揭示了稀土耐候钢的耐腐蚀性显著提高，使用寿命提高1~2倍的机制本质；系统研究了低合金高强钢中稀土固溶规律及分布。稀土固溶量在钢中MnS夹杂完全变质后，有一个上升的转折点。沿晶断口离子探针和俄歇能谱分析表明，固溶稀土在晶界多于晶内，稀土有净化晶界，强化晶界的作用；首次用内耗理论及方法研究了稀土在重轨钢中的作用，从冶金物理微观层次上揭示了稀土重轨钢耐磨性比U74提高2.21倍及接触疲劳寿命提高1.15倍的本质；结合稀土钢工艺的关键技术研究，成功开发了适合连铸新工艺发展的稀土加入工艺技术，成功开发了适合各种冶金工艺技术和不同钢材品种要求的新型稀土合金添加剂。同时，该项目的研究论文被SCI网络版收录58篇，在SCI网络版中被引用27次，其中他引10次。被工程索引网络版收录64篇，其中被光盘版收录51篇，被中国科学引文数据库（1989-2001）收录82篇，在该库中被引用131次。
    该项目不仅取得了多项自主知识产权的稀土耐候钢、稀土高强耐候钢优化控制等冶金工艺技术的国家发明专利，并且荣获2005年度北京市科学技术奖一等奖。研究成果对稀土钢应用和发展起了重要指导作用，使稀土钢冶金工艺技术取得了突出的进展，研究成果在全国得到广泛应用。1999年—2004年期间仅攀钢和包钢共计生产稀土钢129.81万吨，新增产值30.7783亿元,新增利税14.043亿元，增收（节支）6.104亿元。创社会效益60.02亿元。
    作为项目负责人，王龙妹教授，近30年主要研究稀土元素在材料及钢铁中的应用。在国内外主持完成了多项国家级重大研究项目，并取得了优异的成果。