硼的資源豐富,價格低廉,可部分取代鑄造低合金鋼中的貴重合金元素(Ni、Cr、Mo等),并強烈改善鋼的淬透性能力,但不應(yīng)忽視對硼含量及其有關(guān)工藝性問題的控制。
(1)硼含量的控制。在鑄造低合金鋼中硼的質(zhì)量分數(shù)一般為0.001%~0.005%,但生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)當(dāng)ωB>0.0025%以后,鋼中就會出現(xiàn)硼化物沿晶界析出(即與奧氏體脫離共格關(guān)系),嚴重損害鋼的沖擊韌性,造成鋼的脆性增高,出現(xiàn)“硼脆”,為防止該現(xiàn)象發(fā)生,應(yīng)嚴格控制鋼中硼含量,并取中下限為宜。
(2)只有固溶的硼才能起有效作用,而硼十分活潑,能與鋼中殘留的氧、飲料化合,而失其有效含量。因此,在冶煉含硼鑄造低合金鋼時,必須用與氧、飲料結(jié)合力比硼更大的鈦和鋁脫氧去氮,然后再加硼處理。在一般堿性電弧爐冶煉中,采用ωAl0.03%和ωTi0.03%脫氧定氮,就可保證硼以固溶形式存在于鋼中。
(3)含硼鑄造低合金鋼的淬火加熱溫度、淬火時冷速以及保溫時間均應(yīng)嚴格控制。首先是淬火加熱溫度應(yīng)比其他合金鋼低,因為加熱溫度高時硼原子將向晶內(nèi)擴散,使晶界共格硼化物消失、而失去提高淬透性的作用;其次是,淬火時應(yīng)取較快的冷卻速度,以防止硼化物沿晶界析出;再者,保溫時間也不宜過長,因為在加熱過程中其表面層的硼能與加熱介質(zhì)中的氧及氮作用,而發(fā)生脫硼,嚴重時將使硼的有效作用消失。
(4)含硼鑄造低合金鋼一般不宜在未淬透的情況下使用,因為未淬透部分的性能較低,尤其是沖擊韌性度低。