Structure and properties of Ma-steel with rare-earth elements addition

Metale ziem rzadkich (ZR) stosowano dotychczas stosunkowo rzadko jako dodatki do stopów żelaza. W latach ubiegłych interesowano się nimi głównie dlatego, że umożliwiały usuwanie szkodliwej siarki ze stopów żelaza, a dodoawane w niewielkich ilościach do ciekłego metalu w kadzi przed odlaniem do form znacznie polepszały lejność staliw stopowych oraz powodowały znaczne rozdrobnienie struktury. Pierwiastki ziem rzadkich jako dodatki stopowe mogą być z powodzeniem stosowane do podwyższania wytrzymałości na rozciąganie, granicy plastyczności, a jako dodatek do stali przeznaczonych do pracy w podwyższonych temperaturach pozwalają także znacznie zwiększyć granice pełzania i wytrzymałość na pełzanie. Badania przeprowadzone na stali z dodatkiem ZR o zawartościach pozostałych składników stopowych zbliżonych do składu stali 10G2Nb pokazały, że granica plastyczności oraz wytrzymałości na rozciąganie są wyższe w porównaniu do danych literaturowych dla tej stali. W niniejszym opracowaniu przedstawiono wybrane wyniki badań uzyskane w przeprowadzonych próbach, a także wyniki badań strukturalnych.

Up to now rare earth elements have been used relatively seldom as additions to ferrous alloys. Previously, they were taken interest in because its application was possible to remove harmful sulphur from iron alloys. Added, in small amounts, to the liquid metal in ladle prior to mould pouring, they significantly improved the flowing power of alloy casts and caused significant structure refinement. Rare earth elements as alloy additions can be also successfully applied in order to improve tensile strength and yield strength. RE addition to steels, intended for operation in elevated temperature, accounts for a considerable increase in creep limit and creep strength. Investigation of steels with RE addition and remaining components content resembling that of 10G2VNb demonstrated that yield strength and tensile strength were higher than those presented in the literature for such a steel type. The paper presents selected results of investigations of mechanical properties as well as the results of structural investigations. It also shows the impact of structural heterogeneity, resulting from RE compounds, on steel properties.