十九世紀中后期英國鋼產量接近世界一半時，出現了大量的鋼鐵材料新品種。二十世紀上半葉美國鋼產量接近世界一半時，也涌現了一大批新型鋼鐵材料。許多鋼鐵材料是我們迄今仍然在使用的。我國連續十余年的粗鋼產量占全球總產量的一半左右，龐大的生產量與應用量是不是也應該促進一些新型鋼鐵材料出現？

鋼鐵材料是量大面廣的材料，廣泛應用在各個領域。然而量大面廣的普碳鋼（占比70%）和低合金鋼（占比20%）的鋼鐵材料容易被腐蝕，腐蝕是其主要的失效方式之一，需要尋找綠色環保與低成本的解決方案。稀土作為我國的戰略資源，開采過程中高豐度鑭鈰元素大量富余堆積，迫切需要加以合理消耗利用。

國外研究稀土鋼有數十年的時間，我國從五十年代末開始稀土鋼的研究工作，幾十年來積累了豐富的知識與經驗。原有的稀土在鋼中的作用有：脫氧脫硫凈化、夾雜物變性與變型、固溶合金化等。稀土添加在鋼中會有許多有益效果，其中提高耐蝕性是公認的。09CuPTiRE鋼是我國開發的典型稀土低合金耐候鋼。但是由于過去表征手段局限，耐蝕性的機理認識有待深入辨識。上世紀后期，隨著精煉技術與連鑄技術的廣泛應用，稀土的凈化作用失去了意義，添加稀土容易造成水口結瘤影響連鑄生產順行。上述問題導致稀土鋼的生產應用量越來越少。近年來，稀土鋼又開始逐漸成為研究熱點，國內有數個團隊在這方面開展工作。

高性能鋼鐵材料團隊在前人的稀土鋼研究基礎上，受到百年老鋼銹蝕情況啟發，在多年的研究基礎上，形成了新型稀土多形合金化觀點：（1）夾雜物變性降低與基體電極電位差減小點蝕傾向；（2）界面偏聚降低界面能量避免局部腐蝕；（3）自由表面偏聚促進形成致密銹層。基于上述研究基礎，團隊針對量大面廣的普碳鋼和低合金鋼，開發了稀土合金化耐腐蝕技術，并生產了Q235RE、Q345RE、09CuPCrNiRE鋼的扁平材和長形材，產品具有低成本和綠色化的特點。

稀土在低碳鋼中賦存示意圖

新型稀土耐蝕鋼在大氣環境下，相比于傳統的普碳鋼和低合金耐大氣腐蝕性能提高30-50%。稀土耐蝕鋼結構可免除涂裝與鍍鋅，一般鍍鋅鋼材使用壽命約為15年，稀土耐蝕鋼可延長使用壽命至70年以上，減輕環保負擔，利于資源合理化應用。，普碳鋼通過稀土合金化后形成了耐蝕鋼，噸鋼成本僅提高30-50元，較常用銅磷鉻鎳耐候鋼成本大幅降低

周浸耐腐蝕試驗結果

新型稀土耐蝕鋼的生產過程中，可以實現稀土鑭鈰含量準確控制在40-400ppm范圍內變化。在生產Q235BRE、Q355BRE、09CuPCrNiRE中，稀土收得率不低于70%。可以實現一個澆次生產過程順行且連鑄水口無結瘤現象出現。保障了稀土多形合金化思路的有效實現。

熱軋板卷Q235RE耐蝕鋼

 HRB400ERE耐蝕螺紋鋼

稀土耐蝕鋼可廣泛用于建筑設施，提高建筑設施壽命，免除防腐蝕的涂鍍處理。目前已經生產數千噸鋼材，在裝配式鋼結構民居、耐蝕地螺絲、外掛裝飾裝修框架、集裝箱、廠房等應用。因稀土耐蝕鋼的低成本和綠色化特點，鋼鐵生產企業和鋼材應用單位都表現出強烈推廣應用意愿。可以預見生產與應用將會出現較大擴張。2020年中國金屬學會頒布實施的《稀土耐候結構鋼》團體標準也將進一步規范與促進低成本稀土耐蝕鋼材生產。

將稀土鑭鈰元素加入普碳鋼中實現了普碳鋼達到一般耐蝕鋼的耐腐蝕水平，創造了一類具有中國資源特色的新型鋼鐵材料技術。

裝配式鋼結構民居房（湖南、四川、上海等地）

可移動集裝箱房

鋼結構廠房梁柱采用稀土鋼Q355BRE

日前，中國稀土學會組織了《基于稀土合金化提高鋼材耐腐蝕性能技術與產業化》科技成果評價會。以國家新材料產業發展專家咨詢委員會主任、鋼鐵研究總院院長干勇院士為組長的共計11位行業專家一致認為，本項目發現并創新了稀土多形合金化耐蝕機理，開發了普碳鋼稀土合金化耐蝕技術，形成了中國特色的新型稀土耐蝕鋼生產與應用技術，低成本綠色化稀土耐蝕鋼理論和技術總體達到國際領先水平。

項目評價專家組成員對項目充分質詢與討論