硼在晶界的偏聚对合金的性能有重要影响。这种影响因在晶界上偏析的元素而异。通常，标准普尔元素杂质在晶界上的偏析是有害的，而硼则是有害的一系列独特的物理和化学性质，因此硼常被用作有利元素。例如，微量硼可以显著改善钢的淬火。渗透性，提高高温合金的热强度和热塑性，并消除Ni以及中间化合物ni3a1的晶界脆性等。已知元素B和硫、磷等元素是强表面活性元素。在高温下，它集中在奥氏体晶界(内部吸附)，减少晶界能量，从而铁素体(或贝氏体)形核率降低，说明硼在晶界。偏析是在一定的加热和保温温度下形成的，其主要驱动力是扭曲能量的减少。
已经有一些关于硼对合金淬透性的影响的报道，并且发现现有含硼合金的淬透性主要表现为硼能非常小。显著提高钢的淬透性。其作用效果和合金成分与杂质的含量(如0:、N2等。)密切相关，而且当成分一定时在合金钢中(特别是在钛保护的含硼合金钢中)，硬化峰值出现在随淬火温度变化的曲线上；和合金钢淬火前的“热历史”会明显影响淬透性。
至于硼提高淬透性的机理，一般认为是由它在奥氏体晶界上的偏析影响新相的形核。结果:不同的偏析状态有不同的影响，硼在晶界上比较明显。相反，沉淀会降低含硼合金的淬透性。硼对晶界的影响偏析的规律，它与淬透性的定量关系，以及如何解释影响含硼合金淬透性的复杂多变的因素。表面，仍然缺乏一致的理论结果。这些因素是给硼钢的生产、使用和发展带来了一些困难。
硼在铸态合金钢中的分布影响硼钢的性能多样性，它取决于从冶炼开始的整个生产过程历史。本研究采用径迹显微摄影(PTA)方法进行研究了硼在GH28铸态合金中的偏析以及均匀化、正火和预定热处理过程中硼分布的变化，以探讨其对硼的影响。各种因素的影响，还要研究Mo元素的偏析以及稀土元素和硼的综合作用。
实验部分实验中使用的样品取自GHL28铸态合金，其中硼和稀土的添加量和残留量如表1所示。
铸态合金中B元素的偏析从铸态合金上切下的样品嵌入胶木中，并通过金相检验。抛光后，用少量的酮或甲醛或甲基酮，使厚度为0.14毫米。醋酸纤维薄膜或醋酸丁酯纤维薄膜(流涎法制造)贴在样品的抛光面上。样品和薄膜在140 ~将温度保持在50℃30分钟，然后将人放入反应堆热中子区辐射。辐照后，从样品表面剥离涂层，并使用浓度7.5mol/L氢氧化钠水溶液(加入少量高锰酸盐钾)在50℃腐蚀不同时间，得到硼原子的裂变径迹。(蚀坑)。因为0[粒子在金属中的穿透距离很短，大约1桶m，并且样品横截面处的原件B被记录在检测胶片上。因此，涂层上凹坑分布的图像是直的它显示了样品中B原子的微观分布。
对样品进行跟踪显微照相、金相显微镜或扫描电子显微镜检查。显微镜观察表明，硼有明显的枝晶偏析WXJ060118-5中硼含量高，沿一次晶界的偏移倾向大。以及wxj 060“8 . 6号”。图1(a)和图1(b)显示了wxj060118.6样品的径迹照片和用碱性(NO2)3c 6h 20 na着色碳化物对相应位置的蚀刻。金相照片后可以看出，B元素处于树枝状晶界和一次晶界有明显的隔离。在偏析带中，硼含量高且数量大含搁板相沉淀，在一次晶界形成网状结构。沿着和穿过晶界的偏析该区域的ABCD线用于Mo和Mn的电子探针线分析(例如图1(c))，可以看出在偏析区域B和d中存在Mo和Mn元素晶体中没有明显的偏析迹象。
热处理过程中硼分布的变化根据以下工艺条件均质化样品-正火-回火处理:100-1200℃，15 h，空冷850-900℃，600-650℃空冷，800-850℃空冷，1℃水淬。60 ~ 650℃，水淬在热处理的每个阶段取样进行微轨迹摄影，并全程观察B元素分布变化，多取B元素WXJ 060118-6是研究重点。
高温均匀化后样品中B元素的分布如图2照片所示，元素B的枝晶偏析减少，但仍有一些局部偏析区域和铸态一次晶界偏析。完全未溶解的含硼相；整个母材中的固-液B元素含量高，沿均匀化奥氏体晶界有硼偏析和硼相析出物，尤其是硼析出相周围有明显的贫硼区，表明它们是在均匀化处理的空冷过程中偏聚析出的。
标准化后样品中元素B的分布如图3的径赛显微照片所示:在圣火奥运会上B元素在贝氏体晶界上有偏聚，并已发展为硼相分离。晶外固溶体B元素较多，原始均匀化奥氏体在晶粒上。硼相沉淀并溶解，但奥氏体晶体仍轮廓模糊。晶界轮廓，铸态一次晶界附近有B元素。隔离区，清晰可见。
高温回火后样品中B元素的分布高温回火后，B元素发生明显的析出和聚集。生长过程中，基体中固溶硼含量减少，硼相在奥氏体中。晶界上的沉淀和粗化；晶体中还有大量弥散的硼相降水。如图4的轨迹显微照片所示。
4元素B在淬火样品中的分布如图5的径迹显微照片所示，在淬火和加热过程中形成细小的奥氏体晶粒，B元素在上述热处理过程中析出。素相部分溶解，水淬时B元素偏向这些细小的奥氏体晶粒；同时，由于加热温度低，也是常态化的高温回火时有大量的B元素析出相，特别是在偏析处。该区域和沿晶界的大颗粒B元素相未能溶解并保留下来。这就构成了B元素相所概述的前期热细小淬火晶粒的图像被处理过程中形成的大晶粒所掩盖。
高温回火后样品中B元素的分布如图6的轨迹显微照片所示，对应于铸态元素偏析，B元素也有明显的局部区域。偏析，在偏析带中有大量的点状和球状B元素相；边缘奥氏体晶界有不同程度的B析出，特别是在偏析区域附近形成连续网络，并形成轮廓晶粒。相当于尺寸均匀化时形成的奥氏体晶粒。有一点值注意到B在粗大的奥氏体晶粒中析出少，相位相关性不明显。这种晶内相沿一个方向密集堆积。只有当B元素含量高时，该排列的B元素相才沉淀WX060118-6样品在最终热处理后明显暴露。现在，随着B相的析出，晶内固溶体硼急剧减少。
冲击韧性和断口形貌的变化第二组样品中Re的加入量相同(0。125%)，而在b。当元素含量≤ 0.003%时，室温冲击值在80 J/cm2以上向下；随着B元素的加入，冲击值急剧下降对于O.00623% (wxj060 11 8。5)和0.00升23%(wxj060118—6)，冲击值分别降至50 j/cm2和10J/cm2左右。
对应于冲击值的变化，样品WXJ060118.5冲击韧性断口上开始出现少量脆性断口，并且WX060118的冲击韧性断裂6样品明显粗糙。大颗粒的脆性断裂。骨折面由元素b描绘所示的粗奥氏体晶粒是等效的。打碎一系列样品用扫描电镜观察了断口形貌亚电子图像，根据断口形貌特征，有以下三种情况:
第一种情况是沿b元素析出平面的穿晶断裂。裂纹，断面穿过粗大的奥氏体晶粒，有断裂定向条纹。你可以在这些条纹的阶梯表面看到它们。大量粒状沉淀。这个条纹的方向和它上面的沉淀物体尺度，以及径迹显微照片中显示的B元素的沉淀。相位大小和分布是一致的(与图6中的照片比较)。这种骨折WXJ 060118-6样品的形态较为常见。
在第二种情况下，它沿着粗奥氏体晶粒的晶界断裂，主要是B元素沿粗大奥氏体晶界析出造成的。
第三种的断口形貌为混合型晶内断口，由准解理和微坑的组成；解理面和淬火奥氏体的尺寸晶粒大小相同，凹坑由大小不同的硼析出物和夹杂物组成。造成wxj060118.6试样冲击韧性的断口形貌这种混合型很少有沿晶断裂。
有效的B元素在合金中起有利的作用，而不是B元素的添加量或剩余量，以充分发挥B元素对添加适量的稀土元素b对合金性能的有利影响稀土氮化物比BN更稳定，在tin和ain中。因此，可以预期re元素是合金中的B元素。保护元素。第一组样品WXJ 060118-1没有添加稀土元素，所以铸态合金中B元素的总量仅为添加量的30%，从0。003 0%到0。000 8%，至酸溶性硼只是痕量。为了研究这种情况下的元素B加热样品到1150℃的有效作用为30 ii林，然而之后，将炉冷却至1 080℃、1 000℃、920℃和在80℃保温20分钟，用水淬火，并拍摄跟踪显微照片。观察。在1150℃加热后，B元素相(主要BN)溶解，合金中固溶B元素的量显著增加，并淬火烧制后，B元素在晶界有明显的偏析。随着温度的降低，元素相b开始析出，固溶元素b的量不断减少，进行淬火。之后，B元素在晶界的偏析不断减少。当温度降至正常时在淬火温度下(低于920℃)，B元素的固溶量趋于零，淬火后，B元素在晶界上的偏析几乎看不到，而是同相的在B元素加入量相同的样品中，随着稀土加入量的增加，元素B的回收率有显著提高。当加入稀土元素是0.25%时，总硼回收率高达100%，酸硼比较高。提高到≥ 0.001%，说明稀土元素对B元素有保护作用。
为了研究合金中合金元素Mo和Mn的偏聚对硼分布对均匀化等一系列处理后硼分布的影响。样品wx060118.6，与元素b的径迹显微照片相比，钼元素和锰元素在相应位置的电子探针。对于特定的成分分析，分析的典型部分选择在松散区域。最近除了容易定位和对比分析，这些领域都是通用的。最后，更发达的地区往往是浓缩的。图7最具代表性。结果，仔细观察了径迹显微照片和电子探针的逐点构成。分析这条曲线，我们发现:(1)样品经过均匀化等一系列热处理后，在一些地方进行浇铸。元素B在疏松区附近有明显的偏析，而其它该区域不存在。(2)在对应于元素B、合金元素Mo和Mn也有明显的偏析，在B元素没有偏析的区域，Mo和Mn的偏析不明显。(3)合金元素的偏析和B元素的不均匀分布莫的作用更加突出。图7沿着ABCD线，元素b的偏析在BC范围内而中断被分成两个带(如图7 (b)所示)。在相应的位置相应地，钼的偏析有两个峰。在BC范围内部Mo元素偏析明显减少，而Mn元素偏析不明显一一对应。
对图7 (a)、(B)和(c)的分析表明尽管元素B是容易的同质化元素，但经过常规同质化处理，B元素分布的均匀性将被难以均匀化的其它元素所隔离影响，其中Mo元素的作用更为突出。除了莫元素本身有很大的偏析倾向，说明也可能是由于钼和硼元素之间有很强的相互作用。
理论和实验结果表明:B类沉淀相含硼合金的种类、数量和粒度分布直接影响合金的性能的。其生产过程的“热史”的每一个阶段都伴随着乙元素相的溶解和沉淀。因此，合金中元素B的最终相分布和对合金性质的影响，必须从“热历应该对“历史”的全过程进行跟踪研究。
结论(1)元素b在ghl28铸态合金样品中明显偏置。偏析程度随B元素含量的增加而增加，并且会受到合金中难以均匀化的其它合金元素的影响，如本实验中的Mo元素。(2)高B元素含量、粗晶粒和最终淬火后在经过高温回火处理的样品中，晶体学沿着晶粒是平坦的。B元素在表面的密集析出会造成沿析出平面的严重脆性。破碎，沿晶界形成的粗大连续网状B元素相为导向晶界脆性断裂的来源。(3)在合金中加入一定量的稀土元素可以增加硼是保护有效B元素的良好添加剂。
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