硼是一種具有巨大影響的輕量元素。作為人體必需的礦物質,硼被添加至許多材料中以改變其特性。在這篇文章中,我們研究了碳鋼中硼所產生的影響,硼的存在可能是把雙刃劍。

 

硼所帶來的益處

向鋼中添加硼主要對其淬硬性有益,微量硼可顯著提高鋼的硬度。根據鋼的類型及碳含量,低至3ppm的硼就能產生影響。雖然也可向鋼中添加其他物質以改變其特性,但在其他元素上使用硼可以在相對較低的回火溫度下提高鋼的特性,有助于降低能源成本。與具有相似硬度的鋼相比,硼的另一個好處是其可提供更好的可加工性。

 

這些特性意味著含硼碳鋼可用于滿足基礎鋼的大多數特性(如耐磨性),但淬硬性過低。在這種情況下,選用硼比選用其它合金的成本更低。硼鋼的主要用途之一為汽車行業,尤其是在歐洲市場。安全桿、內柱及儀表板均使用了含硼鋼。

 

硼所導致的問題

正如我們先前所言,微量硼會產生顯著影響。當硼含量增加或者當鋼用于承重結構時,就會出現問題。如果硼含量過多,硼會從鋼中分離出來并沉淀在晶界上,從而降低淬硬性、降低韌性并導致脆化。此外,其也可能導致焊接問題。由于硼的熔點較低,因此其會在冷卻時聚集在焊縫中心并導致偏析裂紋。

 

焊接問題、彈性降低和大型結構的潛在變形可能導致橋梁、建筑物及鉆井平臺倒塌。因此,已制定法規明確規定特定類型鋼中硼的含量。例如,在歐盟,低合金結構鋼的硼含量不得超過8ppm,而對于某些應用,硼含量可降至5ppm。

 

由此可知,在某些情況下,硼是必需的,而在某些情況下,硼是絕對不允許存在的。問題在于,不一定會在原鋼合格證書上公布硼的情況。如果硼鋼用于錯誤的應用中,簡單的材料混合可能會產生可怕后果。如今復雜的供應鏈更有可能促使硼最終成為錯誤材料。最安全的解決方案是自己檢查所采購的碳鋼。

 

鋼中的硼含量分析

過去,一直較難分析硼。其含量很少,難以檢測,且必須依靠破壞性技術來打磨和溶解樣品。直讀光譜儀(OES)是一種相對簡單的技術,它允許您直接測量鋼而無需做出大量準備工作或使用刺激性強的化學物質。唯一需要做的準備工作是在測量前確保樣品表面完全平整。

 

日立分析儀器推出的FOUNDRY-MASTER Pro2是一款OES光譜儀,非常適合測量碳鋼中的硼。新型檢測器技術可為硼提供1ppm的檢出限,確保采購的鋼符合應用所需的牌號。其還能夠測量低合金和超低碳鋼中的氮和其他痕量元素,其功能齊全,僅一臺儀器便可滿足各項檢測需求。(文章摘至日立分析儀器微信公眾號,版權歸作者所有,如有疑問請與我司聯系)

日立分析儀器推出的FOUNDRY-MASTER Pro2產品特點:

日立FOUNDRY-MASTER Pro2 直觀的用戶界面和眾多功能,使分析工作更容易。把樣品放在火花臺上,開始測量即可讀出結果。對于各種應用,特別是鋼鐵中的碳和氮分析,檢測限極低,在QA/QC和熔體過程控制方面提供了優異的結果。


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采用三邊開放的獨特火花臺,使得FOUNDRY-MASTER Pro2 成為分析各種尺寸和形狀樣品的理想之選。


電話:400-666-0266 / 020-28909818

地址:廣州市荔灣區增南路390號之二

 

您是否需要檢查碳鋼中的硼?日立光譜儀快速幫您檢測!

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