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B元素对钢的组织与性能的影响

时间:2019-07-19? 来源:青岛丰东热处理 ?编辑:青岛丰东热处理 点击: 次
对钢的显微组织及热处理的作用
1)硼与氮、氧之间有很强的亲和力。硼与碳形成碳化物B4C,硼和铁形成两种及时在高温时也很稳定的中间化合物Fe2B和FeB;
2)硼在钢中与残留的氮、氧化合形成稳定的夹杂物后会失去其本身的有益作用,只有以固溶形式存在于钢中的硼才起到特殊的有益作用,这归功于硼大都析集和吸附在晶界上;
3)由于钢中的硼的质量分数一般在0.001%~0.005%的范围,对钢的显微组织没有明显的影响。钢中“有效硼”的作用主要是增加钢的淬透性;
4)微量硼有使奥氏体晶粒长大的倾向,硼还增加回火脆性的倾向。
对钢的力学性能的作用
1)微量硼可提高钢在淬火和低温回火后的强度,并使塑性略有提高;
2)经300~400℃回火的含硼钢,其冲击韧性较不含硼的钢有所改善,且能降低钢的韧脆转变温度;
3)奥氏体铬镍钢中加入硼,经固溶和时效处理后,由于沉淀硬化的作用,其强度有适当提高,但韧性有所下降;
4)硼对改善奥氏体钢的蠕变抗力有利,在珠光体耐热钢中硼可提高其高温强度。
对钢的物理、化学及工艺性能的作用
1)硼的质量分为超过0.007%将导致钢的热脆现象,影响热加工性能,故钢中硼的总质量分数应控制在0.005%以下;
2)在含硼结构钢中,用微量硼代替较多量的其它合金元素后,期总合金元素含量降低,在高温时对变形的抗力减小,有利于模锻加工和延长锻模寿命。此外,含硼钢的氧化皮较松,易于脱落清理;
3)含硼钢经正火或退货后,其硬度比淬透性相同的其它合金钢要低,对于切削加工有利。
在钢中的作用
1)硼在钢中的主要用途是增加钢的淬透性,从而节约其它合金元素,如Ni、Cr、Mo等。质量分数为0.001%~0.005%的硼约可代替质量分数为1.6%的Ni,或质量分数为0.3%的Cr,或质量分数为0.2%的钼。以硼部分代替钼最为恰当;
2)利用硼吸取中子的能力,反应堆中采用硼的质量分数高达0.1%~4.5%的高硼低碳钢,但其变形加工十分困难。


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