1、净化基体的作用
由于稀土金属的化学性质非常活泼，微量稀土元素在钢液中能与氧和硫形成氧化物和硫化物而去除。研究表明，耐热钢中添加高镧混合稀土金属可起到很强的净化钢液的作用。
2、夹杂物变性处理
钢中残余的硫和氧与加入的稀土元素作用，生成球状的稀土硫化物或硫氧化物，取代长条状硫化锰夹杂，硫化物形态得到控制，提高了钢材韧性，特别是横向冲击性能，改善了钢材的各向异性。
3、微合金强化作用
1)稀土的固溶及固溶强化。稀土元素在钢液中与铁原子互溶，由于稀土原子半径比铁原子大，对固溶体能起到强化作用，能使耐候钢磷的宏观偏析及在晶界上的偏聚减少，使磷的分布更加均匀。
2）影响相变和改善组织。稀土能影响钢的相变温度、马氏体和残余奥氏体分解等。例如，在5CrMnMo钢中加入稀土元素后，可使钢的奥氏体晶粒细化，从而减少钢的热疲劳裂纹，提高钢的热疲劳抗力。
3）影响杂质元素的溶解度。稀土能降低碳、氮的活度，增大碳、氮的溶解度，使它们不能进入内应力区或晶体缺陷中去；还能影响碳化物的形态、大小、分布、数量和结构。
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