如何提高钢铁的屈服强度和较好的韧性?

高温加热后的冷却速度对硼的分布状态有比较明显的影响。加热温度900℃时，钢中的硼基本溶于固熔体。当快速冷却时，受扩散速度的影响，硼只在晶界偏聚，极少形成析出物。硼在晶界与晶内的分布相对均匀。当以较慢速度冷却时，随温度降低，晶界的吸附作用由弱变强，固溶体中硼的溶解度减少，引起硼化 物沿晶界析出。因此，只要适当控制钢的热轧工艺和热处理工艺，大部分硼溶入固溶体中，含硼钢就能获得良好的淬透性。需要注意的是， 冶炼时应适当控制钢中N和Ti的含量，防止BN析出。至于硼提高淬透性的机理，一般有两种观点：一是硼降低奥氏体晶界能。由于硼易被吸附在奥氏体晶界，使 奥氏体晶界能降低，减少了铁素体通常在奥氏体晶界形核的有利位置，增加了奥氏体稳定性，铁素体和上贝氏体转变的孕育期增加，使转变曲线右移。二是硼降低碳 在奥氏体晶界的自扩散能力，铁素体形核时，不仅需要有利的形核位置，而且需要碳原子的扩散，硼原子在晶界上的存在阻止碳原子的扩散，因此推迟了铁素体的形 成，也使珠光体转变受阻。由于硼的含量过高（0.004%），损害了SPV490钢板的韧性，并且降低了钢的淬透能力。当板厚减少到20mm以下时，不加入硼，而靠Cr、Ni来提高淬透性，并适当调整调质工艺，钢板亦可获得大于690MPa的屈服强度和较好的韧性。这一点在Q690D钢板的试验中得到了证实。
结论：加硼的SPV490钢板通过控制热处理工艺可以有效地提高淬透性，同时获得良好的韧性。SPV490钢板在外机炉水槽淬火，结合合理的回火处理，可获得良好性能。通过控制轧后冷却水量和调整调质工艺，可淬透的钢板厚度将达到60mm以上，以Cr、Ni等元素提高淬透性，12mm厚钢板可在空冷 高温回火处理后获得690MPa以上屈服强度和较好的韧性。钢中的硼含量应控制在20×10-6以下。否则，将会严重损害钢的韧性，并降低其增加淬透性的效果。