В настоящей работе микролегированию бором подвергались синтетические сплавы железо — углерод. Для выяснения характера взаимодействия бора с растворенным азотом сплавы выплавлялись в среде азота и аргоне. Сплавы изготавливались из карбонильного железа ВЗ и спектрально чистого реакторного графита путем прессования порошков, спекания прессовок в вакууме с последующей плавкой и кристаллизацией сплавов в указанных средах. Исследуемые сплавы содержали: 0,68-0,76; 0,42-0,43; 0,28-0,30; 0,18-0,19% углерода. Бор вводился в виде ферробора (11,3% В) в количестве 0,002; 0,010; 0,050 и 0,250%. Остаточное содержание его составляло соответственно: -0,0005; 0,0005-0,0010; 0,002- 0,003 и 0,01%. Отжиг сплавов (950 °С, 1 час, охлаждение с печью) проводился в среде аргона.
В сплавах с любым исследуемым содержанием углерода без бора и с бором, выплавленных и закристаллизованных в аргоне, до и после отжига, каких-либо особенностей в структуре не наблюдается.
При наличии в сплаве 0,0005% бора и более внутри зерен матрицы видны (Х550) включения белой фазы — возможно, борного цементита Fe3(C, В). Количество его возрастает с увеличением веса бористой присадки. При введении 0,05% бора (0,002-0,003% остаточного) и выше включения появляются и по границам зерен. При отжиге предполагаемая карбоборидная фаза способствует образованию участков структурно свободного феррита, что связано, вероятно, с частичным поглощением углерода этой фазой.
Борный цементит образуется и в случае плавки сплавов в азоте. При плавке и кристаллизации в азоте в структуре слитков без бора наблюдается повышенное количество феррита по сравнению с плавкой в аргоне. Отжиг приводит к дальнейшему увеличению количества феррита. В данном случае внутри ферритных участков видны дисперсные карбонитридные включения железа. О возможности их выделения указывается в работах. Вероятно, указанная фаза проявляет свое воздействие на структуру и при охлаждении слитков после кристаллизации. Это воздействие выражается в уменьшении переохлаждения при эвтектоидном превращении, о чем свидетельствуют повышенное количество феррита и огрубление эвтектоида по сравнению со сплавами, выплавленными в аргоне.