含硼生铁是高炉冶炼硼铁矿提取富硼渣同时得到的产品。目前含硼生铁主要用于生产耐磨铸铁，用途较窄。利用含硼生铁直接冶炼硼钢是一个具有实际意义、合理利用硼铁矿资源的研究课题，但是以含硼生铁为原料直接冶炼的硼钢，硼的利用率很低，含硼生铁中硼含量约为0.20～1.0％，为保证所冶炼的含硼钢中硼含量在国标规定的范围内(≤0.0040％)，大部分硼在冶炼过程中直接被氧化或氮化，导致硼的实际收得率很低，浪费了大量的硼资源。为充分利用含硼生铁中的硼元素，对含硼生铁的合理利用需要另辟蹊径。用含硼生铁取代硼铁合金作为钢中硼的添加剂制备硼钢是一个新尝试，但与硼铁合金相比，含硼生铁中硼含量很低而S、P杂质含量却很高，实际应用时将导致钢中的S、P杂质含量相对较高，但为了充分利用含硼生铁中的硼元素，在利用含硼生铁作为加硼剂的同时如何控制杂质元素将会是一个很大的挑战。　　本文在碳锰钢基础上，以含硼生铁作为硼的添加剂，不添加其它附加值较高的合金元素Cr、Mo、Ni等及Nb、V等微合金元素，少加铝和钛以脱氧和脱氮，保证冶炼时尽量避免硼被氧化和氮化，开发高强韧性的低碳硼微合金钢，为充分利用含硼生铁作为加硼剂，实现硼微合金钢的工业化生产提供实验室研究基础。主要结果如下：　　(1)在碳锰钢基础上添加微量硼元素，综合利用细晶强化与相变强化等强化方式，在冶炼时避免硼被氧化和氮化而添加少量铝和钛的前提下，开发出屈服强度为700MPa级别高强韧性的含硼微合金钢，实现了利用含硼生铁的低成本化生产。　　(2)含硼钢的高温变形行为研究表明，含硼0.0020％实验钢与不含硼实验钢高温变形应力-应变曲线在较高温度和低应变速率下均为动态再结晶型，钢中添加微量硼元素不影响钢的应力-应变曲线类型，两种钢变形抗力值大致相当，微量硼对钢的动态再结晶激活能影响较小，并且确定了含硼与不含硼钢的热变形方程。微量硼增加实验钢的静态再结晶激活能，根据经验公式计算含硼钢的静态再结晶激活能时没有考虑硼的影响，导致静态再结晶激活能偏低。实际计算结果表明添加微量硼能有效地增大再结晶激活能，而硼进一步增加时，再结晶激活能又降低。　　(3)采用热膨胀法结合金相法测定了实验钢的连续冷却转变曲线，结果表明，随硼含量增加，多边形铁素体形成温度逐渐右移，硼含量再继续增加时，多边形铁素体形成温度范围又左移。各实验钢变形后多边形铁素体和珠光体转变区向上方移动，微量硼提高实验钢过冷奥氏体的稳定性，抑制多边形铁素体的形成，有利于形成贝氏体组织。随硼含量增加，实验钢的贝氏体开始转变温度Bs先降低后升高，显微硬度值则是先增加后降低。无硼钢的Bs温度随应变量增加而逐渐降低，含硼0.0020％钢的Bs温度随应变量增加而缓慢升高但变化幅度不大。含硼0.0020％钢及无硼钢的Bs温度与相变温度的关系正好相反，不含硼试样的Bs温度随变形温度降低而逐渐升高，但是升高幅度不大。随冷却速度增加，含硼钢Bs温度逐渐降低，变形后试样的Bs温度比未变形稍高些，但冷却速度接近20℃/s及以上时，两者的Bs温度很相近。　　(4)时效行为研究结果表明，在添加微量硼的基础上，铜含量对实验钢的显微硬度影响不明显。硼与铜的复合作用推迟基体软化效果比单独加铜更显著。添加微量硼的实验钢淬火更易得到马氏体，而马氏体的高位错密度为铜粒子析出提供更多形核位置，硬度显著增加。　　(5)利用热模拟实验研究了热轧工艺参数对显微组织的影响规律，在此基础上，利用热轧机组进行了实验室控轧控冷实验。含硼0.0020％实验钢控轧控冷后的显微组织为贝氏体，其屈服强度在700MPa以上，半宽试样在-40℃冲击功为66J;含硼0.0020％实验钢控轧后直接淬火并且在500℃回火1h的屈服强度超过700MPa，室温冲击功为121J，两者都具有很高的强韧性，这为充分利用硼的淬透性，实现钢材的减量化生产提供了基础。从不同硼含量热轧实验结果来看，不同硼含量实验钢显微组织均为贝氏体，当硼含量增加时强度有所下降，而不含硼实验钢强度比含硼钢低很多。结合各含硼实验钢的冲击功可知，硼含量过高不利于钢的低温韧性。利用含硼生铁和硼铁合金分别作为钢中硼添加剂的热轧实验结果表明，采用含硼生铁作为加硼剂的钢屈服强度和抗拉强度均高于以硼铁合金作为硼添加剂的钢，但是屈强比高，断后伸长率低，两者在室温和-40℃时的冲击功相近，韧脆转变温度都在-40℃以下，具有很好的强韧性。利用经验公式分析结果与不含硼钢的屈服强度大致相当，由于硼强烈增加钢的淬透性，易于得到贝氏体或马氏体组织，因此，钢中添加微量硼能增加钢的相变强化效果，大幅度提高实验钢的强度。　　(6)模拟海洋大气环境(Cl-)的中性盐雾腐蚀实验结果表明，硼铜复合添加的实验钢耐蚀性能优于硼铜单独添加实验钢;在硼铜复合添加前提下探讨了不同硼含量实验钢的耐蚀性，含硼0.0020％钢腐蚀速率最低，随着硼含量增加，腐蚀速率越大，不含硼钢腐蚀速率高于含硼0.0020％钢。因此从耐蚀性角度考虑，钢中的硼含量控制在0.0020％左右。硼含量越高，一则更容易得到单一的板条贝氏体组织，使腐蚀速率减小;二则晶界析出物越多，晶界腐蚀越严重，硼含量对钢的腐蚀影响就是上述两者共同作用的结果。