钒对钢的物理、化学及工艺性能的影响
钒对钢的物理、化学及工艺性能的影响
① 在铁镍合金中加入钒,经适当热处理后可提高磁导率。在永磁钢中加入钒,能提高磁矫顽力。
② 加入足够量的钒,碳化钒价格,将碳固定于钒碳化合物中时,可大大增加钢在高温高压下对的稳定性,适用于制造反应釜。不锈耐酸钢中,钒可改善抗晶间腐蚀的性能。
③ 出现钒的氧化物时,对钢的高温性不利。
④ 含钒钢在加工温度较低时可显著增加变形能力。
⑤ 钒可改善钢的焊接性能
钒在钢中的应用
①在普通低合金钢、合金结构钢、l弹簧钢、轴承钢、合金工具钢、高速工具钢、耐热钢、抗钢和低温用钢等系列中有广泛的应用。
②钒在地球的储量不高,价格虽较硅、锰、钛、钼略贵,但在钢中的用量一般不大于0.5%(质量分数,除高速工具钢外),故可推广使用。目前钒已成为发展新钢种的常用元素之一。
钒在中碳钢中的应用
在提高强度的同时,滁州碳化钒,使钢材具有较高的韧性。钒在中碳钢中得到了广泛的应用,如含钒非调质钢、中碳弹簧钢、含钒容器用钢等。
含钒非调质钢
近十年来,中国非调质钢的开发与应用有了长足的进步。含钒非调质钢的研究和开发也十分活跃。
在汽车行业,二汽用F35MnVN 代替40MnB 调质钢用作EQ6100发动机的连杆,纳米碳化钒,用48MnV 钢代替40Cr 用作**发动机曲轴, 用12Mn2VB 贝氏体钢用于制作汽车前轴,效果良好。南汽将F35MnVN 钢应用于要求较高,难度较大的万向节叉、套管叉。一汽还与鞍钢合作,碳化钒生产厂家,研制出非调质钢38MnVTi ,代替40Cr 或40MnB 制造汽车半轴等零件。 非调质无缝钢管的试制也十分活跃。如:成都无缝钢管厂开发了在厚壁载重汽车扭力轴用管及薄壁N80石油套管上应用的含钒非调质钢。
碳化钒与氮化钒
用途
碳化钒、氮化钒是两种重要的钒合金添加剂。钒80%~90%用于钢铁工业的非常主要的原因是钒同碳、氮反应形成耐熔性碳、氮化物,根据钢的成分和钢处理过程的温度情况,这些化合物在钢中能起沉淀硬化和晶粒细化的作用。因此,碳化钒、氮化钒合金在钒钢生产中起着日趋重要的作用。碳化钒、氮化钒可用于结构钢、工具钢、管道钢、钢筋、普通工程钢以及铸铁中。已有的研究表明:碳化钒、氮化钒添加于钢中能提高钢的耐磨性、耐腐性、韧性、强度、延展性和硬度以及抗热疲劳性等综合机械性能,并使钢具有良好的可焊接性能,而且能起到消除夹杂物延伸等作用。尤其是在高强度低合金钢中,氮化钒中的氮比碳化钒更有利于促进富氮的碳、氮化钒的析出,从而更有效的强化和细化晶粒,并比碳化钒减少钒的加入量,降低生产成本。另外,碳化钒还可作为制取金属钒的原料。