铸钢一般都经热处理后才能使用，对普通结构用途的铸钢，一般采用退火、正火处理，对高强度钢及耐磨铸钢，通常采用淬火后低温回火，近年来耐磨铸钢研究较多，故稀土对中碳低合金耐磨钢淬火后低温回火状态的组织控制和性能影响研究的较为充分。研究钢种仍主要以ZG31 Mn2Si和ZG3OCrMn2Si为主。
5.3.1稀土复合变质剂对中碳低合金耐磨钢组织的影响
I，稀土复合变质剂对中碳低合金钢退火、正火态的组织控制 稀土对退火态、正火态31 Mn2Si钢及30CrMn2Si铸钢组织的影响十分雷同。稀土加人均能细化晶粒，增加珠光体晶团的分散度，表现在珠光体晶团中，层片间距离缩小，渗碳体、铁素体层片厚薄趋于均匀，渗碳体层片发育齐整，生长过程中偏转不大。同样，在退火态铁素体及正火态珠光体晶团中铁索体亚结构上，稀土均使位错密度增加，导致显微硬度增加。
通过定量金相测定，在退火态中，稀土加入能使铁素体量稍有增加，这仍可能是RE加入增加C, Mn等元素在基体中固溶度所致，增加固溶碳，减少化合碳，必然增加铁素体，减少珠光体见。
由于稀土加人细化了珠光体晶团，又使组织中铁素体量的增加，使组织控制向着我们所孺要的方向前进，必然使得力学性能有所增加。由表5一16可知，正火态MnSi钢，随着RE的加人，使钢的强度、硬度稍有增加，而塑性、韧性得到明显改善，这就是组织控制的结果。
2.稀土复合变质剂对淬火一低温回火态组织的控制
近年来，世界上对耐磨铸钢研究较多。在过去100年中，耐磨钢以高锰钢 (ZGMn13)为主。材料科学工作者发现，ZGMn13只有在强烈的冲击载荷和挤压应力下，产生充分的加工硬化，才能充分发挥其抗磨损的优点，即要在高应力下工作。从众多工况领域分析研究表明，在高应力下工作的耐磨件不足10%, 大部分耐磨件只在中低应力状态下服役。如选用ZGMn 13，由于不能充分加工硬化，诱发马氏体相变，耐磨性显得不足，再加上ZGMni3固有的缺点，如热膨胀系数大，无磁性(或弱磁性)，强度低等，使用过程中易流变及变形，故 ZGMnI3已被排除在主体耐磨钢之外，国内外都正在用一种新的耐磨钢种—中碳马氏体钢来替代ZGMn130
国外最具代表性的是美国ESCO公司生产的ESCO一12系列耐磨钢种，它属于中碳马氏体钢(或多组元马氏体钢)范畴，为保证马氏体钢中马氏体韧性， ESC()一12系列钢以Cr一Ni一Mo为主体合金元素。Ni, Mo昂贵，但Ni钢最大优点，可获得板条马氏体(亚结构为错位)基体，其为韧性马氏体，可保证耐磨钢的韧性储备。若采用Cr一Mn - Si为主体合金元素生产中碳马氏体钢，其组织中会出现大量片状马氏体(亚结构为孪晶)，片状马氏体是脆性马氏体，缺乏足够的韧性储备，使用过程中的先期断裂就无高耐磨性可谈，故要对以Cr一Mn一 Si为主体合金元素的中碳马氏体钢实行组织控制，以求得和Cr一Ni一Mo钢相同的组织效果，获得优异的性能。
分析美国ESCC)一12系列耐磨钢的组织，是在板条马氏体基体上分布着少量残留奥氏体薄膜，保证钢的强韧性。板条马氏体基体上分布着少量残留奥氏体薄膜的微观组织，就成为我国自行研制中碳马氏体钢组织控制的方向。
试验钢成分(质量分数):00.27%一0.37%; Si0.72%一0.86%; Mn l.34%一I .5%;Cr0一0.8%;
变质剂选用:①Ce基轻稀土单一变质;OY基重稀土单一变质;OB元素单一变质;④Ce基轻稀土一B复合变质;SRE一Ti复合变质;⑥RE一B一Ti复合变质。
(1)变质剂对中碳低合金钢奥氏体晶粒尺寸的影响
1)对ZG31 Mn2Si奥氏体晶粒尺寸的影响变质处理对Si - Mn钢奥氏体晶粒尺寸影响的检验结果见表5一17。由表5一17可以看出.稀土及稀土钦变质处理并夫使奥氏体晶粒细化.稀土硼变质处理使奥氏体晶粒稍有细化。
2)对ZG3OCrMn2Si本质晶粒度的影响ZG3OCrMn2Si变质前后的本质晶粒度，是按照标准制作。从测定结果可知，30CrMn2Si铸钢经稀土一翻复合变质处理后，其本质晶粒度明显细化，经统计评级，比变质处理前提高一个等级。