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(zhì)，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(chǎn)生的影響，硼的存在可能是把劍。

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(jù)鋼的類型及碳含量，低至3ppm的硼就能產(chǎn)生影響。雖然也可向鋼中添加其他物質(zhì)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(chǔ)鋼的大多數(shù)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(yè)，尤其是在歐洲市場。安全桿、內(nèi)柱及儀表板均使用了含硼鋼。

硼所導(dǎo)致的問題

正如我們先前所言，微量硼會產(chǎn)生顯著影響。當(dāng)硼含量增加或者當(dāng)鋼用于承重結(jié)構(gòu)時，就會出現(xiàn)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(dǎo)致脆化。此外，其也可能導(dǎo)致焊接問題。由于硼的熔點(diǎn)較低，因此其會在冷卻時聚集在焊縫中心并導(dǎo)致偏析裂紋。

焊接問題、彈性降低和大型結(jié)構(gòu)的潛在變形可能導(dǎo)致橋梁、建筑物及鉆井平臺倒塌。因此，已制定法規(guī)明確規(guī)定特定類型鋼中硼的含量。例如，在歐盟，低合金結(jié)構(gòu)鋼的硼含量不得超過8ppm，而對于某些應(yīng)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(yīng)用中，簡單的材料混合可能會產(chǎn)生可怕后果。如今復(fù)雜的供應(yīng)鏈更有可能促使硼最終成為錯誤材料。

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(shù)來打磨和溶解樣品。直讀光譜儀（OES）是一種相對簡單的技術(shù)，它允許您直接測量鋼而無需做出大量準(zhǔn)備工作或使用刺激性強(qiáng)的化學(xué)物質(zhì)。唯*一需要做的準(zhǔn)備工作是在測量前確保樣品表面平整。

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(shù)可為硼提供1ppm的檢出限，確保采購的鋼符合應(yīng)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(xiàng)檢測需求。