فولاد گرد 20mnvb (GB/T 3077) دارای ترکیب کربن 0.17-0.24 ٪ (C) ، 0.17-0.37 ٪ سیلیکون (SI) ، 1.20-1.60 ٪ منگنز (MN) ، 0.07-0.12 Vanadium (V) ، 0.001-04-0.005 ٪ Boron (B) است. 0.040 ٪ S.
بور (0.001-0.005)) تقویت کننده قدرتمند سخت بودن شیمیایی است که از طریق یک مکانیسم اتمی منحصر به فرد عمل می کند:
تفکیک مرز دانه: اتم های بور نسبت به مرزهای دانه آستنیت میل زیادی دارند و در هنگام گرمایش به این مناطق پراکنده می شوند. در مرزها ، بور یک لایه نازک و منسجم تشکیل می دهد که هسته مروارید (یک ریزساختار نرم) را در حین خنک کننده به تأخیر می اندازد. این امر "نرخ خنک کننده بحرانی" را گسترش می دهد {{2} حداقل نرخ خنک کننده مورد نیاز برای تشکیل مارتنزیت- اجازه می دهد 20mnvB را با خنک کننده کندتر از فولادهای آزاد b {{5} (به عنوان مثال ، 20mnv) تشکیل دهد.
هم افزایی با وانادیوم: وانادیوم (0.07-0.12)) کاربیدهای VC را تشکیل می دهد که دانه های آستنیت را تصفیه می کنند و مساحت مرزی دانه موجود برای تفکیک بور را افزایش می دهد. مرزهای بیشتر دانه به این معنی است که بور بیشتر می تواند برای تأخیر در تشکیل مروارید عمل کند و اثر سخت بودن Boron را تقویت کند.
منگنز (1.20-1.60)) با تثبیت آستنیت ، سخت افزاری را بیشتر می کند ، اما بور اصلی ترین راننده -0.001-0.005 B می تواند عمق سخت شدن را 50-70 ٪ در مقایسه با 20MNV بدون بور افزایش دهد.