ประสิทธิภาพต้นทุนสูงอนุภาคโลหะผสม Fe-b FeB 95: 5wt การผลิตโลหะผสมเอนโทรปีสูง (HEA)

โบรอนมีน้ำหนักอะตอม 10.81 โครงสร้างอิเล็กทรอนิกส์คือ 1s2s2p ความหนาแน่นของผลึกโบรอนคือ 2.31 กรัม/ซม.(20 ° C) ในขณะที่ความหนาแน่นของโบรอนอสัณฐานคือ 2.30 กรัม/ซม. (20 ° C) จุดหลอมเหลว 2,079 ℃ จุดเดือด 3,660 ℃ แผนภาพเฟสสมดุลของระบบไบนารี่เหล็กโบรอน-เหล็กแสดงในรูปที่ 1 ในระบบโบโรเฟอร์ริก มีจุดยูเทคติกที่ปริมาณโบรอนประมาณ 3.8% และอุณหภูมิยูเทคติกอยู่ที่ 1149°C เหล็กและโบรอนก่อตัวเป็นสารประกอบกลาง 2 ชนิด ได้แก่ Fe2B และ FeB ซึ่งมีความเสถียรอย่างยิ่งที่อุณหภูมิสูงเช่นกัน FeB มีผลึกสองประเภท: อุณหภูมิสูงและอุณหภูมิต่ำ การผลิตทางอุตสาหกรรมของเหล็ก boride (10% ~ 20% B) ช่วงอุณหภูมิหลอมเหลว 1,400 ~ 1,550 ℃ ความหนาแน่น 5.8 ~ 6.5 กรัม/ซม.

โบรอนในปริมาณเล็กน้อย (0.001%) สามารถเพิ่มความสามารถในการชุบแข็งของเหล็กได้เป็นสองเท่า การเติมสแตนเลสประมาณ 0.003%B สามารถปรับปรุงความสามารถในการแปรรูปได้ โบรอนมีคุณสมบัติในการดูดซับนิวตรอน ซึ่งสามารถขัดขวางหรือหยุดปฏิกิริยาลูกโซ่ของปฏิกิริยานิวเคลียร์ยูเรเนียม-กราไฟต์ได้ ดังนั้นเหล็กที่มีปริมาณโบรอนสูงกว่า (>1%B) จึงถูกนำมาใช้ในอุตสาหกรรมพลังงานปรมาณู โบรอนในเหล็กหล่ออาจส่งผลต่อการสร้างกราฟ ซึ่งจะเป็นการเพิ่มความลึกของปาก เมื่อปริมาณโบรอนที่เติมมากกว่า 0.01% ผลของการรักษาเสถียรภาพของคาร์ไบด์จะเห็นได้ชัด ดังนั้นความต้านทานการสึกหรอของเหล็กหล่อจึงดีขึ้น การรีดเหล็ก ปริมาณโบรอน 0.02%~0.1% สามารถปรับปรุงความแข็งของพื้นผิวและปรับปรุงการแข็งตัวของสีขาวได้ การเพิ่ม Borda 0.001%~0.005% ให้กับเหล็กหล่ออ่อนจะเอื้อต่อการสร้างหมึกทรงกลม ในเวลาเดียวกัน ยังสามารถเพิ่มอนุภาคของกราไฟท์และปรับปรุงการกระจายตัวของมันได้อีกด้วย ผลกระทบนี้เอื้อต่อการรักษาแบบหลอม [2]

ฐานเหล็ก ฐานโคบอลต์ และผงฐานนิกเกิลที่ใช้ในการพ่น (เชื่อม) มีโบรอน 0.5%~4.0% โลหะผสม fe-ซิลิคอน-โบรอนอสัณฐานที่มีโบรอน เช่น Feg2SisB3 สามารถทดแทนเหล็กซิลิคอนเพื่อผลิตหม้อแปลงประหยัดพลังงานและอุปกรณ์อื่นๆ ที่มีการสูญเสียเหล็กต่ำและมีปริมาณน้อย แม่เหล็กถาวร Ndfeb เช่น Nd2Fe14B และ Nd15Fe77B8 มีข้อดีคือมีค่า remanence สูง มี coercivity สูง และมีพลังงานแม่เหล็กสูง ซึ่งเป็นวัสดุที่เหมาะสำหรับการผลิตชิ้นส่วนแม่เหล็กถาวร