由于錫、砷、銻、鉛、鉍等低熔點(diǎn)雜質(zhì)元素在常規(guī)煉鋼中很難完全去除，且會(huì)隨廢鋼的循環(huán)利用而不斷累積增加，惡化了鋼材的質(zhì)量，成為制約新一代高強(qiáng)韌鋼發(fā)展的瓶頸。鉛與鐵難以形成固溶體或化合物，易以球狀偏聚于晶界，是鋼在200～480℃產(chǎn)生脆性及焊縫產(chǎn)生裂紋的根源之一。稀土元素因其獨(dú)特的電子殼層結(jié)構(gòu)而賦予了特殊的化學(xué)活性，可與鋼中殘余雜質(zhì)元素錫、砷、銻等作用形成高熔點(diǎn)金屬間化合物，進(jìn)而改善晶界和抑制局部弱化。稀土鈰與鉛在鋼液中有一定的化學(xué)親和力，能形成Ce-Pb球狀?yuàn)A雜物，在一定程度上改善和消除鉛的有害作用。本文通過(guò)鈰與鉛在低碳鋼試樣中的熔滲試驗(yàn)，研究鈰與鉛在鋼中的相互作用機(jī)理，為控制雜質(zhì)元素鉛在鋼中的危害提供依據(jù)。

　　實(shí)驗(yàn)所用的材料為低碳鋼、稀土金屬鈰和低熔點(diǎn)金屬鉛粒，鈰純度>99.0%，鉛純度>99.9%)。按2∶3的質(zhì)量比稱取鈰(Ce)和鉛(Pb)分別為3.96g和8.79g，裝入帶有內(nèi)螺紋的桶狀低碳鋼試樣(φ外20mm×φ內(nèi)10mm×55mm)中，用相同材質(zhì)的螺柱封裝后置于SRJK-2-9型管式真空電阻爐的中部，密封整個(gè)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)并抽真空。在氬氣保護(hù)下以60℃/h的速度升溫至900℃，保溫400h，試樣隨爐冷卻至室溫時(shí)取出。

　　在本實(shí)驗(yàn)條件下，稀土元素鈰與低熔點(diǎn)金屬鉛在鋼中具有較強(qiáng)的化學(xué)親和力，易形成CePb、Ce5Pb3高熔點(diǎn)金屬間化合物，證實(shí)了用稀土元素改善及消除雜質(zhì)元素鉛對(duì)鋼性能危害的可行性。