Ferrobore, comme son nom l'indique, est un alliage de bore et de fer, contenant généralement 5 à 20 % de bore. Bien qu’il soit généralement ajouté à l’acier en fusion à raison de quelques parties pour dix mille seulement, son rôle est crucial.
Caractéristique clé 1 : Améliore considérablement la « trempabilité » avec seulement une petite quantité
C'est de loin la fonction la plus connue et la plus essentielle de l'acier au bore.
Qu’est-ce que la trempabilité ?
En termes simples, il s'agit de la profondeur à laquelle l'intérieur de l'acier peut être durci pendant le traitement thermique. Certains aciers deviennent durs en surface mais restent mous à l'intérieur ; en revanche, l’acier ayant une bonne trempabilité durcit de manière relativement uniforme de l’extérieur vers l’intérieur.
Comment le bore y parvient-il ?
Il migre facilement vers les limites des grains de l'acier (considérez-les comme les « frontières » entre les grains individuels) et y « occupe de l'espace », empêchant d'autres atomes de carbone et d'azote d'interférer. Cela permet à l’acier de former plus facilement une structure martensitique uniforme (une microstructure très dure) lors de la trempe.
Point clé : l'ajout d'une infime quantité de bore (généralement entre 0,0005 % et 0,003 %) peut remplacer de nombreux éléments d'alliage coûteux (tels que le nickel, le chrome et le molybdène), réduisant ainsi considérablement les coûts.
Avantage clé 2 : Économiser des métaux précieux et réduire le coût par tonne d'acier
Ce point est étroitement lié au premier. Le bore étant extrêmement efficace pour améliorer la trempabilité, les ingénieurs sidérurgistes peuvent :
- Réduisez la quantité d'éléments d'alliage-plus coûteux, tels que le nickel, le chrome, le molybdène et le manganèse.
- Augmentez l'utilisation du ferroborium à faible coût.
Cet effet « tirer parti de petits intrants pour obtenir de gros rendements » peut générer des économies substantielles dans la production de masse. En particulier pour les gros composants nécessitant un durcissement en profondeur (tels que les châssis automobiles, les engrenages à usage intensif et les pièces de machines de construction), le remplacement de certains métaux précieux par du bore est la solution la plus rentable.
Caractéristique clé 3 : Amélioration de la maniabilité et de la résistance de l'acier
De nombreuses personnes pensent que l'ajout de bore rend l'acier cassant, mais c'est le contraire qui est vrai -lorsqu'il est utilisé en quantité appropriée, le bore peut améliorer la maniabilité à froid et la résistance aux chocs de l'acier.
- Meilleure maniabilité à froid : les aciers à faible-carbone et faible-alliés contenant une quantité appropriée de bore sont moins sujets à la fissuration lors de l'emboutissage, du pliage à froid et de l'emboutissage, ce qui donne des composants aux surfaces plus lisses.
- Plus grande ténacité : le bore affine la structure des grains (rendant la microstructure du métal plus fine). Cette structure à grains fins-offre à la fois une résistance élevée et une bonne ténacité, empêchant l'acier de devenir « dur et cassant » et le rendant plutôt « dur et résistant ».
Fonction principale 4 : Fixer l'azote pour éliminer les dangers
L'acier en fusion contient inévitablement de petites quantités d'azote. L'azote est une-épée à double tranchant-il est bénéfique en petites quantités, mais en excès, il forme des composés avec des éléments tels que le carbone et l'aluminium, ce qui rend l'acier progressivement cassant au cours de son utilisation (un phénomène connu sous le nom de « fissuration par corrosion sous contrainte »).
Résultat : L'azote ne provoquant plus de perturbations, l'acier conserve une meilleure ténacité et ductilité pendant une utilisation à long terme-, ce qui le rend particulièrement adapté à la fabrication de composants critiques en matière de sécurité-tels que les suspensions automobiles et les récipients sous pression.
La fonction clé deferroboreest d'améliorer considérablement la trempabilité de l'acier avec seulement un très petit ajout, économisant ainsi des métaux précieux, réduisant les coûts et améliorant la ténacité et l'usinabilité.
