硼钢

硼钢（ 硼 steel） ，是含有 微量元素 硼的 合金结构钢 。微量硼(bor)的作用是：可使初生 晶粒 细化，有效地脱氧、去氮，从而提高钢的 透性，改善钢的 断裂韧性 ，强化晶界和提高钢的热强性等。所以，可用硼钢代替含铬、 等元素的 合金钢 ，制造汽车、 拖拉机 齿轮 和其它零件。如用牌号为20MnVB的硼钢制造 变速器 、 驱动桥 齿轮，其使用寿命比常用的 渗碳 铬 镍钢 （18CrMnTi）齿轮还要高，且工艺性也好。

硼钢是立足中国资源而研制出的一种新钢种，按性能特点分为调质硼钢和渗碳硼钢两类。

简介

硼钢的硬度是 普通钢材 的4倍，而且强度、韧性和耐磨性也都优于普通钢材。早期的坦克、 装甲车 和潜艇都是用它，直到后来有更轻、更坚固的材料出现，于是硼钢就被转为民用，现在被广泛运用在 机床 的刀头、采矿机的钻头上，而运用在汽车的底盘和车体上时，可以提高框架的刚性和硬度，减小车祸时因形变而造成车内乘员的伤亡。

最早的钢号是 美国 的Q-Temp系列，现在美、日、英、俄等国都有许多冷变形用硼钢牌号。

特性与用途

硼在钢中的作用主要是提高钢的淬透性，其次可提高 耐热钢 的高温强度， 蠕变 强度，改善 高速钢 的红硬性和 切削刀具 的 数控刀具 能力。硼还有很强的 中子俘获 能力，故 核能 用钢也常加入硼。硼的淬透性效果（ 淬火 时淬硬层的深浅）与钢中的含硼量、含碳量及钢的 奥氏体 化温度有关。最佳含硼量约0.0010%，过低或过高均不能产生最佳效果。通常随着含碳量的增加，硼的作用降低。在最佳奥氏体化温度下，硼的淬透性效果最大。硼钢主要作为 结构钢 使用。此外，还可用作 弹簧钢 、 低合金高强度钢 、冷变形钢、耐磨钢、 耐热钢 、原子能用钢等。

分类

硼钢的种类主要有合金结构硼钢、低合金高强度硼钢、弹簧硼钢等。合金结构硼钢主要包括调质硼钢、 表面处理 硼钢和冷变形硼钢。

调质

这类钢经过 淬火 和高温 回火 (或不回火)处理。具有高强度、高韧性、高耐磨性等，可用于汽车、 拖拉机 、 机床 、 矿山机械 、电站设备等，制造各种轴类、 凸轮 、键、拉杆、 转向节 、 履带板 、耐磨件等。这类钢的碳含量在0.25%以上，除去单独加硼的硼系外，还有锰硼、铬硼、锰钛硼、锰钒硼、铬锰硼、铬 钒硼、镍铬钼钒硼等多种系列。典型钢号有40MnB、40CrB、40CrMnB、40CrMnMoVB等。

表面处理

主要是 渗碳 硼钢，但是渗碳后 淬火 变形大，缺乏规律，降低渗碳件的形状、尺寸精度，影响其使用寿命，曾经妨碍渗碳硼钢在 齿轮 制造上的应用。这一问题已经逐渐得到解决，因而其应用也逐渐增多。如 德国 用16MnCr5B、20MnCr5B等硼钢制造汽车变速箱齿轮，淬透性 带宽 可控制在HRC4～5，保证齿轮精度及各项性能。 美国 、 日本 、 俄罗斯 等国也开发了一些新渗碳硼钢制造齿轮、这种齿轮钢具有变形小、性能好等优点，有的还可快速渗碳、高温渗碳、碳氮共渗等。

冷变形

主要用于制造 螺栓 等各类 紧固件 ，可代替原用的 中碳钢 、中碳铬 镍 钼钢。其优点是冷变形抗力小，可省去变形前的球化 退火 处理，提高生产率， 降低成本 ，而且性能优良。这类钢的碳含量一般低于0．25%，除硼外还可加入其他合金元素，主要为锰硼系，还有铬硼、锰铬硼系，有的还加入钒、镍、铜等元素。最早的钢号是 美国 的Q-Temp系列，美、日、英、俄等国都有许多冷变形用硼钢牌号， 热处理 后巩可达到1400MPa以上，ψ>50%，韧性亦很好，已大量制造各种螺栓类零件，特别是汽车、 拖拉机 、 建筑业 等需要的 高强度螺栓 。