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1、Vol.27No.1铸造技术Jan.2006FOUNDRYTECHNOLOGY·87·含硼铸钢的研究和应用符寒光(清华大学机械工程系,北京100084)摘要:介绍了硼元素的特点及其在钢中的作用,微量硼可以明显改善钢的淬透性和韧性。硼在铸钢中主要以硼化物形式偏聚于晶界,损害钢的韧性。采用淬火预处理,并适当提高奥氏体化温度,有利于消除硼脆,改善硼钢韧性。另外,提高铸钢硼含量,可以获得硬度高、热稳定性好的Fe2B化合物,有利于改善钢的耐磨性。关键词:硼钢;硼化物;硼脆;淬透性;耐磨性中图分类号:TG269文献标识码:A文章编号:100028
2、365(2006)0120087203StudyandApplicationofCastSteelContainingBoronFUHan2guang(DepartmentofMechanicalEngineering,TsinghuaUniversity,Beijing100084,China)Abstract:Thecharacteristicsofboronelementanditseffectincaststeelareintroduced.Microamountboroncanimprovethehardenabilitya
3、ndtoughnessofcarbonsteel.Boronmainlyaggregatesatthegrainboundary,whichdamagesthetoughnessofcaststeel.Themeasuresmakinguseofpre2quenchingtreatmentandincreasingtheaustenitizingtemperaturecaneliminateboronbrittlenessandimprovethetoughnessofcaststeel.Moreover,whenboronconte
4、ntincaststeelisincreased,Fe2Bcompoundthathashighhardnessandexcellentheatstabilitycanbeobtained.Fe2Bcanimprovethewearresistanceofcaststeel.Keywords:Boronsteel;Boride;Boronbrittleness;Hardenability;Abrasionresistance钢中加入微量硼能够显著提高淬透性并改善韧细化,由原来的层片状、羽毛状变为细的针状、条状,且[1]性,微量硼对耐热
5、钢有提高高温强度和蠕变性能的骨骼状碳化物被消除。硼还促进M2高速钢中共晶碳[2]作用。硼加入不锈钢和耐热钢中可以改善热加工性化物在加热过程中的断网和团球化。加微量硼后M2[3]能。以硼为主要合金元素的含硼铸钢研究受到了国高速钢组织的细化以及高温加热时共晶碳化物的断网[4]内外的广泛关注。但是,含硼铸钢在实际应用中出和团球化,有利于减轻高速钢的锻造负担,可以实现高现冲击韧度、淬透性波动很大的现象[7],热处理工艺不当速钢的以铸代锻。Xu等人在研究含硅锰的高碳奥2时极易出现“硼脆”。本文在介绍硼对铸钢组织和性能贝耐磨铸钢时,发现硼和稀土的
6、复合加入,有助于获得影响的基础上,分析含硼铸钢产生硼脆及降低材料性团球状的共晶组织,提高奥2贝耐磨铸钢的强度和韧能的原因,提出了具体解决对策。同时介绍高硼铸钢性,改善耐磨性。的组织形态、性能和应用前景。铸钢中添加微量硼能使钢的淬透性显著提高,1微量硼对铸钢组织和性能的影响因为微量硼的沿晶偏聚可通过预先占有合适的形核1.1微量硼对铸钢组织的影响位置,降低奥氏体晶界能,抑制铁素体的形核,推迟[5]张祖临等人研究了硼对中碳马氏体铸钢组织的铁素体的形成,同时晶界上的硼原子也阻滞晶界原影响,加硼后铸态组织明显改善,消除了针状铁素体,子的扩散,使
7、铁素体在晶界上扩散形核减缓,从而增使粗大的铁素体网获得细化,使铁素体成碎块状分布。加淬透性。研究发现[8],低碳钢中的硼含量约10×[6]Li等人发现微量的硼使M2高速钢中的共晶碳化物-6-610时,淬透效果直线提高,30×10时达到稳定,-6超过30×10,因钢中固溶的硼过于饱和,促进铁素收稿日期:2005205220;修订日期:2005206227体形成的粗大硼碳化物就会到达晶界,导致钢的淬基金项目:中国博士后科学基金(2004036058)资助作者简介:符寒光(19642),湖南桃江人,博士后,高级工程师.从事材透性反而降低。料
8、和铸造技术研究.1.2微量硼对铸钢力学性能的影响Email:fhg64@263.net日本大同特殊钢公司研究了硼对冲击性能的影©1994-2010ChinaAcademicJournalElectronicPublish
