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?釩在鋼中的主要作用是什么?
釩在鋼中的主要作用是:
(1)細(xì)化鋼的組織和晶粒,提高晶粒粗化溫度,從而降低過熱敏感性,并提高鋼的強(qiáng)度和韌性。
(2)當(dāng)在高溫溶入奧氏體時,增加鋼的淬透性;相反,如以碳化物存在時,卻會降低鋼的淬透性。
(3)增加淬火鋼的淬透性和回火穩(wěn)定性,細(xì)化晶粒,并產(chǎn)生二次硬化效應(yīng)。
(4) 馬氏體鋼中添加釩可以增大鋼的抗回火軟化性能,使鋼在回火過程中保持馬氏體板條形態(tài),或者在回火過程中析出碳化釩,產(chǎn)生二次硬化效應(yīng)。
釩在化學(xué)元素周期表中的位置決定了其化學(xué)性質(zhì)。釩在化學(xué)元素周期表上位于第4 周期、第VB族,其3d 層電子數(shù)為3,是強(qiáng)碳化物和氮化物形成元素。釩具有體心立方結(jié)構(gòu),在任何溫度都可以固溶在鋼中。鋼中含有一定量的碳和氮,它們會與釩化合,以碳化物、氮化物,或者碳氮化物形式在鋼中析出。鋼中添加釩可以提高鋼的強(qiáng)度、改善鋼的韌性和塑性,改善鋼的工藝性能,提高釩鋼制品的服役性能等。
釩的市場,鋼鐵材料仍將是占主導(dǎo)地位的結(jié)構(gòu)材料,在發(fā)展中國家,鋼鐵產(chǎn)品產(chǎn)量仍處于上升勢頭。
釩對于鋼的強(qiáng)化作用的研究還在不斷深入,例如,據(jù)英國的MB 研究報道,由Bill Stasko 等開發(fā)的含釩和鈷的新型工具鋼, 其性能非凡,實(shí)現(xiàn)了蕞高的耐磨性和紅硬性的結(jié)合,比其他高速鋼有更好的耐紅熱性。具有很大的應(yīng)用前景。
釩在非鋼鐵領(lǐng)域的應(yīng)用,特別是釩電池、釩鋁合金、氧化釩薄膜等已引起了業(yè)界廣泛的重視,它蘊(yùn)藏著極大的市場潛力,從長遠(yuǎn)來看,釩的發(fā)展仍然面臨著良好的機(jī)遇。
釩鐵是釩和鐵組成的合金。外觀亮黑褐色,塊狀。主要在煉鋼過程中作為合金元素使用,使鋼的結(jié)晶組織細(xì)化,從而提高鋼的強(qiáng)度、韌性、可塑性及耐磨性。在實(shí)際應(yīng)用中,國內(nèi)以FV50為主即含釩量為50%,剩余50%為鐵。俗稱鐵50或中釩鐵。國外以FeV80為主。
釩氮合金是一種新型合金添加劑,可以替代釩鐵用于微合金化鋼的生產(chǎn)。氮化釩添加于鋼中能提高鋼的強(qiáng)度、韌性、延展性及抗熱疲勞性等綜合機(jī)械性能,并使鋼具有良好的可焊性。在達(dá)到相同強(qiáng)度下,添加氮化釩節(jié)約釩加入量30-40%,進(jìn)而降低了成本。釩氮合金研發(fā)難度大,屬冶金行業(yè)的技術(shù)。蕞初全世界只有美國VAMETCO公司和攀鋼能夠生產(chǎn)。目前國內(nèi)已經(jīng)有多家企業(yè)掌握了釩氮合金的生產(chǎn)技術(shù),開始了大批的生產(chǎn)。