本文以添加稀土等微合金化元素的5CrNiMo钢为研究对象,通过金相显微镜、扫描电镜、电子探针等研究方法对不同稀土含量试样各种热处理条件下获得的组织及夹杂物进行了观察和微区成分检测,并对其常规力学性能进行了较为系统的检测和分析,探讨了稀土的细化、净化、微合金化及变质作用,并重点分析了大尺寸稀土夹杂物的可能的形成机理和动力学机制.研究表明:在5CrNiMo钢中加入稀土,使基体组织中尺寸较大、形状不规则的夹杂物,特别是对钢的性能危害最大的第Ⅱ类MnS夹杂物转变为近圆形或椭圆形的稀土氧硫化物,且夹杂物的数量明显减少,尺寸显著减小,而且分布均匀弥散,这就避免了因夹杂物造成应力集中,减少了钢中产生微裂纹的机会,同时也是使钢的韧性和热疲劳性能提高的原因之一.在5CrNiMo钢中加入稀土,不可避免地形成了一定数量的大尺寸稀土夹杂物.大尺寸稀土夹杂物的形成动力学机理为:稀土夹杂物首先以高熔点氧化物和硫化物为核心分别独立形核长大,然后以稀土所特有的较高表面活性在液相和凝固过程中相结合,最终细小分散的稀土夹杂物合并成一个较大尺寸的稀土夹杂物.稀土加入钢中后,存在着夹杂物超标即大尺寸夹杂物的现象,这也是制约稀土在钢中得到广泛应用的重要原因.在5CrNiMo钢中加入稀土,达到了良好的脱氧的效果;随稀土含量的增加,脱氧完全后,稀土还能起到深脱硫的作用,显著降低钢中的硫含量,在常规冶炼条件下使含硫量降到了0.005%的双零水平,这是稀土净化作用的主要体现.这也为获得高纯度、低成本的优质钢提供了途径.在中注管中以瞬间密流工艺加入稀土等微合金化元素的工艺简单,操作方便,稀土收得率高,不需进行大的设备投资.但工艺的稳定性尚有不足,仍需改进.