图1为Fe-B-C三元相图。存在L-y+Fe2B、L→Fe2B+ Fe3C、L→y+Fe3C3个二元共晶反应。文献【2】指出，对于硼含量较高的铁基合金来说，凝固过程中y-Fe相首先在液相中析出。由于在y-Fe相中V、Mo、W、Cr和B元素的分配系数均小于1，所以在随后的冷却过程中，先析出的初晶y-Fe相在长大成基体组织的同时也向液相中析出V、Mo、W、Cr和B元素。当周围液相中的硼先达到共晶点时，开始沿E2M二元共晶转变线发生L-y+Fe2B反应。当金属液温度达到1 100℃时，如果硼和碳的含量较高，则发生L+ Fe2B →y+Fe3(B,C)三元包晶反应，形成包晶组织，随后合金全部转变成固态。共晶奥氏体和初生奥氏体中的硼、碳含量随着温度的下降而降低，同时硼、碳向奥氏体晶界扩散，并析出二次硼碳化合物。
C(%)
图 1 Fe-B-C三元系相图
Figure 1 Fe - B - C ternary phase diagram
图2为4种试样的铸态组织
图2为4种试样的铸态组织可以看出，高硼中碳合金钢的铸态组织是由沿晶界分布的共晶组织和初生奥氏体组成。由于奥氏体中固溶了微量硼使得钢的淬透性得到了提高。V、Mo、W和Cr等合金元素溶于奥氏体后，使得C曲线右移，增加了奥氏体稳定性[3]。所以，在随后的冷却过程中，初生奥氏体一部分以残留奥氏体形态存在。当实验材料中C含量小于0.45%时，硼碳化合物团簇数量以及团簇尺寸随着硼含量的增加而增大。同时，共晶硬质相体积分数增加也较明显。实验材料的铸态组织由原来的网状亚共晶组织随着硼含量的增加而增加。
NHW3000A型高频多元素分析仪可检测各种钢铁中的C S Mn P Si Cr Ni Mo Ti B V Al W等元素含量。
南京宁博分析仪器有限公司
2015.07.03
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