十九世纪中后期英国钢产量接近世界一半时，出现了大量的钢铁材料新品种。二十世纪上半叶美国钢产量接近世界一半时，也涌现了一大批新型钢铁材料。许多钢铁材料是我们迄今仍然在使用的。我国连续十余年的粗钢产量占全球总产量的一半左右，庞大的生产量与应用量是不是也应该促进一些新型钢铁材料出现？

钢铁材料是量大面广的材料，广泛应用在各个领域。然而量大面广的普碳钢（占比70%）和低合金钢（占比20%）的钢铁材料容易被腐蚀，腐蚀是其主要的失效方式之一，需要寻找绿色环保与低成本的解决方案。稀土作为我国的战略资源，开采过程中高丰度镧铈元素大量富余堆积，迫切需要加以合理消耗利用。

国外研究稀土钢有数十年的时间，我国从五十年代末开始稀土钢的研究工作，几十年来积累了丰富的知识与经验。原有的稀土在钢中的作用有：脱氧脱硫净化、夹杂物变性与变型、固溶合金化等。稀土添加在钢中会有许多有益效果，其中提高耐蚀性是公认的。09CuPTiRE钢是我国开发的典型稀土低合金耐候钢。但是由于过去表征手段局限，耐蚀性的机理认识有待深入辨识。上世纪后期，随着精炼技术与连铸技术的广泛应用，稀土的净化作用失去了意义，添加稀土容易造成水口结瘤影响连铸生产顺行。上述问题导致稀土钢的生产应用量越来越少。近年来，稀土钢又开始逐渐成为研究热点，国内有数个团队在这方面开展工作。

高性能钢铁材料团队在前人的稀土钢研究基础上，受到百年老钢锈蚀情况启发，在多年的研究基础上，形成了新型稀土多形合金化观点：（1）夹杂物变性降低与基体电极电位差减小点蚀倾向；（2）界面偏聚降低界面能量避免局部腐蚀；（3）自由表面偏聚促进形成致密锈层。基于上述研究基础，团队针对量大面广的普碳钢和低合金钢，开发了稀土合金化耐腐蚀技术，并生产了Q235RE、Q345RE、09CuPCrNiRE钢的扁平材和长形材，产品具有低成本和绿色化的特点。

稀土在低碳钢中赋存示意图

新型稀土耐蚀钢在大气环境下，相比于传统的普碳钢和低合金耐大气腐蚀性能提高30-50%。稀土耐蚀钢结构可免除涂装与镀锌，一般镀锌钢材使用寿命约为15年，稀土耐蚀钢可延长使用寿命至70年以上，减轻环保负担，利于资源合理化应用。，普碳钢通过稀土合金化后形成了耐蚀钢，吨钢成本仅提高30-50元，较常用铜磷铬镍耐候钢成本大幅降低

周浸耐腐蚀试验结果

新型稀土耐蚀钢的生产过程中，可以实现稀土镧铈含量准确控制在40-400ppm范围内变化。在生产Q235BRE、Q355BRE、09CuPCrNiRE中，稀土收得率不低于70%。可以实现一个浇次生产过程顺行且连铸水口无结瘤现象出现。保障了稀土多形合金化思路的有效实现。

热轧板卷Q235RE耐蚀钢

 HRB400ERE耐蚀螺纹钢

稀土耐蚀钢可广泛用于建筑设施，提高建筑设施寿命，免除防腐蚀的涂镀处理。目前已经生产数千吨钢材，在装配式钢结构民居、耐蚀地螺丝、外挂装饰装修框架、集装箱、厂房等应用。因稀土耐蚀钢的低成本和绿色化特点，钢铁生产企业和钢材应用单位都表现出强烈推广应用意愿。可以预见生产与应用将会出现较大扩张。2020年中国金属学会颁布实施的《稀土耐候结构钢》团体标准也将进一步规范与促进低成本稀土耐蚀钢材生产。

将稀土镧铈元素加入普碳钢中实现了普碳钢达到一般耐蚀钢的耐腐蚀水平，创造了一类具有中国资源特色的新型钢铁材料技术。

装配式钢结构民居房（湖南、四川、上海等地）

可移动集装箱房

钢结构厂房梁柱采用稀土钢Q355BRE

日前，中国稀土学会组织了《基于稀土合金化提高钢材耐腐蚀性能技术与产业化》科技成果评价会。以国家新材料产业发展专家咨询委员会主任、钢铁研究总院院长干勇院士为组长的共计11位行业专家一致认为，本项目发现并创新了稀土多形合金化耐蚀机理，开发了普碳钢稀土合金化耐蚀技术，形成了中国特色的新型稀土耐蚀钢生产与应用技术，低成本绿色化稀土耐蚀钢理论和技术总体达到国际领先水平。

项目评价专家组成员对项目充分质询与讨论