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关于硼在钢中的作用,被某些企业家形象地称为既是蜜糖,又是毒药。钢中加入质量分数为0.0015%~0.0030%的硼分别相当于加入质量分数为1.0 %的Ni、0.3%的Cr、0.10%~0.1570的Mo或0.12%的V的作用,其极低的含量便有极大的作用,且价格低廉。但量掌握不好其副作用也极大。

图(1)我鑫州公司在制作耐磨钢板时采用的硼铁

硼在钢中的主要 作用有以下三方面:

1细化晶粒。在耐磨钢中加人质量分数为化0.005%~0.006%的硼,可以消除 柱状晶,即使在浇注温度较高时也可以得到细小的等轴晶组织。但是硼加入量过 多,不但细化晶粒的效果消失,反而使晶粒粗化。

堆焊耐磨钢板

图(2)Mn13耐磨钢板水韧化处理金相图

2提高耐磨钢板致密度。在鑫州牌耐磨钢板中加入适量的硼,密度可以提高到7810~ 7850kg/m3 ?接近于锻造钢的水平。

3改善耐磨钢板的耐磨性。硼对钢耐磨性的影响与使用条件有关,在高冲击 磨料磨损条件下,硼对钢耐磨性无明显影响,但在低冲击磨料磨损条件下,硼 含量较高时,可以提高耐磨性,这与硼细化组织和强化晶界有关。辛启斌等人的研 究表明,用化学成分(质量分数)为1.26%C、13.01%Mn、0.0044%b、堆焊耐磨衬板技术0.53%si、1.07%cr、0.1%re、0.008%s和0.046%p的含硼高锰钢,浇注尺寸为910mmX 1400mm X 150mm ?质量为900kg的破碎机鄂板,破碎镍矿石物料,共计使用了 100d,破碎物料总质量为70000t,而原来采用普通钢时,使用寿命仅为30 d, 破碎物料质量为21000 t。由此可见,鄂板在采用微合金化钢材料后,寿命较原 来的普通钢提高了 2.3倍。国外在铁路辙叉上使用化学成分(质量分数)为 1.31%C、13.05%Mn、0.004%b和0.53%si的含硼钢后,每100万t通过量的磨损值从对比关Mn 13的0.037 mm降为0.029mm,降幅达到21. 6%。

图(3)耐磨钢板的技术参数图表

耐磨钢板中的适宜加硼量为0.003%~0.0087%(质量分数〉,铸件壁厚大于 100 mm时,硼加入量应控制在0.003%~0.005% (质量分数〉。钢中硼加入量过多,会形成硼化物Fe2B、渗碳体Fe3(C,B〉和奥氏体组成的三元共晶,并分布 于耐磨堆焊衬板奥氏体晶界上,从而明显降低钢的塑性和韧性。


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