O papel do carboneto de boro (B₄C) nas varetas de soldadura
Maior resistência ao desgaste
O carboneto de boro é um dos materiais cerâmicos mais duros que se conhece. A sua elevada dureza e resistência ao desgaste fazem dele um componente essencial das barras de soldadura de revestimento resistentes ao desgaste. Durante o processo de revestimento, as partículas de carboneto de boro são incorporadas na matriz do metal de soldadura como uma fase dura para formar uma estrutura de material compósito, o que melhora significativamente a resistência ao desgaste da superfície e é adequado para a reparação de peças facilmente desgastadas, como máquinas de mineração e rolos trituradores.
Alta estabilidade à temperatura e proteção contra o arco
O ponto de fusão do carboneto de boro é tão elevado como 2450℃ e pode permanecer estável a altas temperaturas de soldadura. A adição de carboneto de boro ao revestimento pode aumentar a resistência do revestimento a altas temperaturas, reduzir a decomposição prematura do revestimento, garantir a estabilidade do arco e a libertação contínua de gás protetor (como o CO₂), isolar eficazmente o ar e evitar a oxidação da poça de fusão.
Ligação e refinação dos grãos
Sob a acção do arco de alta temperatura, o carboneto de boro pode decompor-se parcialmente e libertar boro (B) e carbono (C). O boro pode penetrar na poça de fusão e desempenhar um papel na refinação dos grãos, melhorando assim a resistência e a tenacidade da solda. Ao mesmo tempo, a adição de carbono pode ajustar o teor de carbono do metal de soldadura, otimizar a dureza e a resistência ao desgaste, mas a quantidade necessita de ser controlada para evitar o aumento da fragilidade.
Efeito auxiliar de desoxidação e purificação
O boro tem uma forte afinidade pelo oxigénio e pode combinar-se com o oxigénio na poça de fusão para formar óxidos de boro (como o B₂O₃), reduzir as inclusões de óxidos e melhorar a pureza da solda. Embora este efeito de desoxidação não seja tão significativo como o dos desoxidantes tradicionais (como o silício e o manganês), pode ser utilizado como mecanismo de purificação suplementar.
Cenários de aplicação especiais
Na indústria nuclear ou no campo da blindagem de neutrões, o carboneto de boro pode ser utilizado em varões de soldadura especiais devido à sua excelente capacidade de absorção de neutrões para melhorar o desempenho de blindagem de neutrões da soldadura, embora esta aplicação seja relativamente específica.