硼的資源豐富,價(jià)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(qiáng)烈改善鋼的淬透性能力,但不應(yīng)忽視對(duì)硼含量及其有關(guān)工藝性問(wèn)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?jǐn)?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(huì)出現(xiàn)硼化物沿晶界析出(即與奧氏體脫離共格關(guān)系),嚴(yán)重?fù)p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(yán)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(shí),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(shí)冷速以及保溫時(shí)間均應(yīng)嚴(yán)格控制。首先是淬火加熱溫度應(yīng)比其他合金鋼低,因?yàn)榧訜釡囟雀邥r(shí)硼原子將向晶內(nèi)擴(kuò)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(shí)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(shí)間也不宜過(guò)長(zhǎng),因?yàn)樵诩訜徇^(guò)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(yán)重時(shí)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?yàn)槲创阃覆糠值男阅茌^低,尤其是沖擊韌性度低。