釩在鋼中的應(yīng)用形式及加入方法

除在碳素工具鋼中加入不大于0.05%的數(shù)量以外，釩很少作為單一合金元素加入鋼中。它總是和其它合金元素，比如錳、鉻、鎢和鉬等配合使用。

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(zhuǎn)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(jìn)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。

釩能提高彈簧鋼的抗彈性減退性能，提高彈簧鋼的強(qiáng)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%。

進(jìn)入21世紀(jì)，中國在低成本V-N微合金化高強(qiáng)度鋼筋方面的研究成果及推廣應(yīng)用，有力地促進(jìn)了釩微合金化技術(shù)在我國的應(yīng)用。目前，中國400MPa以上高強(qiáng)度鋼筋的比例已經(jīng)超過85%，并且正在大力發(fā)展屈服強(qiáng)度500MPa的Ⅳ級鋼筋，釩在中國高強(qiáng)度鋼筋的生產(chǎn)中有廣闊的應(yīng)用前景。

近年來，隨著研究工作的不斷深入，人們開發(fā)出一系列釩微合金化的新技術(shù)和新工藝。VN晶內(nèi)鐵素體（IGF）形核技術(shù)與RCR工藝結(jié)合，形成了第三代TMCP工藝。該工藝采用V-N微合金化設(shè)計，通過RCR細(xì)化原始奧氏體晶粒，依靠終軋階段的形變誘導(dǎo)VN在奧氏體中的析出，促進(jìn)IGF形核，細(xì)化了鐵素體組織。這一新工藝技術(shù)不僅發(fā)揮釩的傳統(tǒng)沉淀強(qiáng)化優(yōu)勢，還利用VN促進(jìn)IGF形核起到了晶粒細(xì)化作用，充分發(fā)揮了微合金鋼晶粒細(xì)化和沉淀強(qiáng)化的優(yōu)點，該技術(shù)在一些難以實現(xiàn)低溫控軋的鋼鐵產(chǎn)品，如厚壁型鋼、高強(qiáng)度厚板等，獲得了成功應(yīng)用。

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)。