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?釩在鋼中的應用形式及加入方法
釩在鋼中的應用形式及加入方法:
釩大部分以釩鐵形式加入鋼中。攀鋼生產(chǎn)的釩氮合金VN12、VN16 在煉鋼過程中可采用與釩鐵合金相同的加入方法,不需要采取特殊措施。對于轉爐煉鋼工藝,如不經(jīng)真空處理,通常在出鋼1/3 時直接將釩氮合金加入鋼包中,出鋼完成后進行吹攪拌,以保證釩氮合金充分熔化和成分均勻;如需真空處理,則在真空處理過程中將釩氮合金加入鋼包中。通常釩、氮的收得率可以分別保持在90%和60%以上。
在滾珠鋼中,由于氮化物對其疲勞壽命危害極大,5μm大小的氮化物對疲勞壽命危害作用就相當于20μm氧化物的危害作用,通常不適于以釩氮合金形式向滾珠鋼中加釩,除非能將氮化物細化到1μm以下。研究表明,當?shù)锍叽缂毣?μm以下時,氮化物就不僅沒有危害作用,反而可以起到細化晶粒和彌散強化的作用。
釩在不銹鋼中的應用
釩在不銹鋼中也有很多應用。在不銹鋼中釩含量一般在0.1% ~1.5% 之間;其中UNS S42700Cr-Mo-V 馬氏體不銹軸承鋼含有1.10%~1.30%的V,UNS S42800 Cr-Mo-V 馬氏體不銹軸承鋼含有0.90%~1.15%的V,在馬氏體不銹鋼90Cr18MoV中含有0. 07%~0.12%的V。
釩在彈簧鋼中的應用
釩能提高彈簧鋼的抗彈性減退性能,提高彈簧鋼的強度和屈服比,特別是比例極限和彈性極限,還可以降低熱處理時鋼的脫碳敏感性,從而提高鋼的冶金和表面質(zhì)量。鉻和釩配合使用的50CrVA 彈簧鋼是典型的彈簧鋼品種,其釩含量為0.10%~0.25%。30W4Cr2VA 鋼中含0.50%~0.80%釩,可用于制造工作溫度為500℃的耐熱彈簧。
釩在耐蝕合金中的應用
釩在Hastelloy 耐蝕合金中得到了一定程度的應用,Hastelloy B合金含≤0.60%V,Hastelloy C、HastelloyC22、Hastelloy C276 合金含≤0.35%V,Hastelloy N 合金含≤0.50% V,Hastelloy W 合金含≤0.60%V。
釩的提取及加工技術
釩的提取及加工技術的研究和開發(fā)在多年的技術開發(fā)和生產(chǎn)實踐中,攀鋼及中國的其他企業(yè)及研究部門對釩渣、釩氧化物以及釩鐵的提取制造工藝技術進行了研究和開發(fā),主要成果有:
從含釩鐵水中的提釩技術:
● 霧化提釩(70年發(fā)、應用到1995年) ● 鈉化提釩(70年代末開發(fā))
● 鋼渣提釩(80年代,作為鋼渣綜合利用方式之一)
● 多膛爐焙燒技術(80年發(fā)并一直投入應用)
釩合金的冶煉及深加工技術:
經(jīng)過多年的不懈努力,攀鋼在釩的提取和產(chǎn)品開發(fā)上取得了數(shù)十個研究成果,形成了完全適合攀枝花資源特色的釩提取和深加工系列技術,品種不斷增加,收率逐年提高,成本持續(xù)下降。
隨著中國鋼鐵工業(yè)的技術進步和釩產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,中國含釩鋼的應用得到了穩(wěn)步的增長,我國90年代以來含釩低合金鋼和微合金鋼的產(chǎn)量。其平均年增長率為10%左右。
近年來中國含釩鋼產(chǎn)量不斷提高,品種不斷增加,特別是在建筑用鋼、管線鋼、重軌鋼和汽車及火車結構用鋼等方面,發(fā)展十分迅速。96-98年各種含釩低合金鋼的的平均年產(chǎn)量分布見圖9。它們主要由攀鋼、首鋼、鞍鋼、寶鋼、重鋼等生產(chǎn),目前,產(chǎn)量在萬噸以上的企業(yè)達到12家。
攀鋼生產(chǎn)的含釩鋼軌有:釩微合金化的熱軋鋼軌、離線含釩熱處理鋼軌和在線含釩熱處理鋼軌。 PD3含釩重軌是攀鋼自己開發(fā)的新一代微合金鋼軌,其強度σb 高達980Mpa ,經(jīng)多年的鐵路運營實踐檢驗,該鋼軌在線路運營過程中,可減輕剝離掉塊、波浪磨耗、早期磨耗到限等缺陷;雖然省略了軌端淬火但沒有軌端壓潰現(xiàn)象,并具有良好的焊接性能。其綜合性能達到了先進水平,線路使用的耐磨性能比U71Mn 提高3倍。圖11是攀鋼歷年來含釩鋼軌PD3的產(chǎn)量及其在國內(nèi)鋼軌市場中的比例。
釩在軸承鋼中也有應用。六十年代末,中國研制了MnV 系軸承鋼,如GSiMnV 、GSiMnMoV 、GSiMnVRe 、GSiMnMoVRe 、GMnMoV 、GMnMoVRe 等,目前已被大量使用。錳釩系軸承鋼的使用壽命和疲勞強度都比GCr15高,并且達到了瑞典SKF 滾珠鋼的水平。