無錫40cr無縫鋼管與硼的關(guān)系密切
當(dāng)硼含量增加到一定數(shù)值，奧氏體區(qū)縮小到一定程度，在熔點下可能無相變發(fā)生，不能熱處理強化。含硼碳化物、硼化物相高抗磨性的發(fā)揮程度還依賴于基體對它的支撐與包裹作用，即基體需要一定的硬度和體積百分含量。在沖擊磨料磨損中，硬度低的基體被去除后使含硼碳化物或硼化物相突出于磨面，在磨粒的多次擠壓和撞擊下，硬而脆的含硼碳化物、硼化物就可能破裂，從而導(dǎo)致合金的抗磨料磨損性能下降。
另外，如果基體的體積百分含量過少，它對硬質(zhì)相就起不到很好的包裹作用，在沖擊磨料磨損中，硬質(zhì)相就會大顆地脫落，也會導(dǎo)致合金的抗磨料磨損性能下降。因此，鑄造Fe-C-B合金要想獲得優(yōu)異的耐磨性，基體必須具有一定的含碳量和體積百分含量。已有的研究中主要針對中低碳鋼，碳含量加入量較少。為了進(jìn)一步考察較高碳含量下B對40cr鋼管凝固組織與性能的影響，本文擬選擇碳含量1.0wt％左右進(jìn)行初步研究。
試驗用的40cr鋼管采用10kg中頻感應(yīng)電爐熔煉，材料包括硼鐵（B含量17.59wt%）、廢鋼、碳顆粒。熔煉時先加入廢鋼和碳顆粒，待熔清后插鋁一次脫氧后加入硼鐵，合金溶液經(jīng)造渣扒渣后1500℃以上出爐，靜置后澆鑄試樣，澆鑄溫度1430～1450℃。使用水玻璃砂鑄型。
當(dāng)碳含量增加到1.0wt%左右，仍使得砂型條件下40cr鋼管凝固組織中硬脆相增加，從而導(dǎo)致合金硬度上升，沖擊韌度下降。當(dāng)碳含量增加到1.0wt%左右，硼含量較低時，F(xiàn)e-1.0C-B合金凝固組織與以往研究的40cr鋼管凝固組織類似，當(dāng)硼含量增加到2.35wt%時，40cr鋼管凝固組織呈現(xiàn)明顯的共晶組織形態(tài)，共晶組織由一個個共晶團(tuán)組成，每個共晶團(tuán)的含硼碳化物呈菊花狀分布。
