含硼钢裂纹产生机理及控制

vinny911

硼在周期表中位于第二周期在碳前面并紧挨着，它和氮、氧都有很强的亲和力，和碳也能形成碳化物B4C。

钢中含B时，B和N极容易结合生成BN，并在晶界沉淀。含B钢的BN晶界析出物很细小，连续钉扎在奥氏体和基体变形处，降低了晶界的流动性，使再结晶温度提高。由于再结晶受阻，晶界不能迁移，应力在晶界处集中而不能消除。从而引起晶界的脆化，使钢的裂纹敏感性增加。
而且B在钢中分布极不均匀，倾向于在晶界发生强烈偏聚。在钢中加入B与其它合金元素相比，具有不同的作用，这是由于B在钢中的熔解度低，与钢中晶体缺陷有强烈的相互作用，极易产生晶界内吸附，即B原子偏聚在晶界上，对钢的相变过程及工艺性能、力学性能产生不利影响。
另外，含硼钢在850-950℃和1250℃以上存在着低塑性温度区；如果矫直时铸坯温度位于氮化物析出的高峰温度区，将会引起钢的脆化，矫直变形下铸坯振痕波谷处易产生裂纹。
生产中一般采用以下措施控制含硼钢的裂纹：
1、掌握加B时机
在加入硼前应保证加铝脱氧完全，再加钛定氮。B铁的加入时机在喂Ga-Fe线进行变性处理之后，以减少B与N的结合几率，从而减少BN的生成。
2、其他元素控制
1）钢中N含量控制
根据含硼钢的特性研究分析，含硼钢的晶间析出与N相关，因此控制氮含量是控制含硼钢形成氮化物的关键。控制钢水的N含量要在转炉、精炼、连铸多个工序进行控制。
2） 加钛固氮
TiN的析出顺序在BN之前，通过Ti来形成TiN，夺取BN形成所需的氮，抑制细小的BN、AlN粒子的析出，改善高温塑性。
3、冷却制度
通过二冷弱冷模型建立，优化二冷喷嘴布置，使铸坯出矫直区的温度达到950℃以上，保证含硼钢晶界脆性区的矫直。

青海刘连琪

B是好东西，理化检验发现B的组分差异不稳定，各个组分对材料的行为，不确定。楼主给出一个重要的掌控技术