为什么要向钢铁中加入稀土元素？

在元素周期表上，差不多每个元素个占一格，只有两个元素例外，“镧”系元素和“锕”元素各五十个，分别挤在一个格子里。镧系又称稀土族，是元素中的一个大家族，共有兄弟十五人，它们的名字叫做：“镧，铈，镨，钕，镨、钷，钐，铕，钆，铽，镝，钬，铒，铥，镱，镥”。它们的面貌和性格都很相像，而且团结得很紧，在矿物中，它们都是蹲在一起的，因此在周期表中，他们也挤在一个格子里。另外还有两位稀土家族的亲戚，它们叫做“钪和钇”，虽然在周期表上，它们另有座位，但在矿物中，它们却常常和稀土家族在一起。因此人们也常常把它们看成稀土族的一家。

稀土族早在1794年就被发现了，但是在150多年来，它们一直是默默无闻的，因为人们没有发现他们有多大的用途。在第二次世界大战时期，开始把它们加入钢铁中，才显现出它们的作用，现在它们的应用范围也越来越广泛了。

如果你能把稀土族元素加入钢铁中的方法和数量掌握准确，那么，它们几乎到处都能显现出良好的作用。改善钢铁材料的才能，所以有人把它们称之为钢铁中的“维他命”。

球墨铸铁中加入稀土族元素，耐磨性能极好，韧性又高，又能耐疲劳，可以代替钢铁制造机器。

耐酸铸铁本来最容易产生气孔，加入稀土族元素后，可以消除气孔，废品率大大的降低了，耐酸性能也能提高好几倍。

碳素钢中含磷量高了，在温度低时就容易发脆，但要是加入稀土族元素，低温脆性就消除了，磷反而提高了钢的强度和耐腐蚀性能。稀土族元素把磷的性质改造好了。

一块合金结构钢板，纵横两个方向的冲击韧性本来就有较大的差别。加入稀土族元素以后，横向韧性提高了，方向上的差别也变得很小了，使用的效率也好得多了。

超高的强度结构钢，本来就是不易焊接的，加点稀土族元素后，焊接性能显著地改善了。

滚珠刚和工具钢的硬度都很高，但塑料性和韧性却比较差，这是个缺点，加点稀土族元素后，两性能都有提高，使用的寿命更长了。

不锈耐热钢本就难于加工，加点稀土族元素后，不但变得容易加工了，还能再高温下的抗氧化性显著加强。

为什么稀土在钢铁中有这样的“神奇”效果呢？人们发现在还没有完全弄清楚。但是从现象上看，稀土在钢铁中起到了“脱硫，脱氧，脱氢”和固定“氮气”的作用。大家知道，这些东西在钢铁中都是有害的，可以说稀土的第一个作用是为钢铁去除这“四害”。其次，稀土加入钢铁之后，非金属夹杂物的形态改变了，变得更小和分散，夹杂物的危害性因而减小了。此外，稀土还与铁和其它元素形成的合金，改变钢铁的性质，这些问题还待进一步研究。