釩(Vanadium)是一種金屬元素,元素符號(hào)為V,銀灰色金屬,在元素周期表中屬VB族,原子序數(shù)23,原子量50.9414,體心立方晶體,常見化合價(jià)為+5、+4、+3、+2。釩的熔點(diǎn)很高,為難熔金屬,有延展性,質(zhì)堅(jiān)硬,無(wú)磁性。具有耐鹽酸和硫酸的本領(lǐng),并且在耐氣、耐鹽、耐水腐蝕的性能要比大多數(shù)不銹鋼好。


釩(V)

1、改善熱強(qiáng)性。

2、釩能顯著地改善普通低碳低合金鋼的焊接性能。

金屬元素分析

釩是一種高熔點(diǎn)難熔稀有金屬,其主要產(chǎn)品形式有:五氧化二釩、三氧化二釩、釩鐵、氮化釩等。其中,五氧化二釩和三氧化二釩是實(shí)際生產(chǎn)中最主要的氧化釩,他們是制取諸如釩鐵、氮化釩和碳化釩等后續(xù)釩制品的主要原料。


釩的應(yīng)用領(lǐng)域

釩是一種重要的合金元素,主要用于鋼鐵工業(yè)。含釩鋼具有強(qiáng)度高,韌性大,耐磨性好等優(yōu)良特性,因而廣泛應(yīng)用于機(jī)械、汽車、造船、鐵路、航空、橋梁、電子技術(shù)、國(guó)防工業(yè)等行業(yè),其用量約占釩消耗量的85%,鋼鐵行業(yè)的用量在釩的用途中占最大比重。鋼鐵行業(yè)的需求直接影響到釩市場(chǎng)行情。大約有10%的釩用于生產(chǎn)航天工業(yè)所需的鈦合金。釩在鈦合金中可以作為穩(wěn)定劑和強(qiáng)化劑,使鈦合金具有很好的延展性和可塑性。


85%左右的金屬釩是以釩鐵和釩氮合金的形式被添加于鋼鐵生產(chǎn)中,以提高鋼的強(qiáng)度、韌性、延展性和耐熱性。含釩的高強(qiáng)度合金鋼廣泛應(yīng)用于輸油/氣管道、建筑、橋梁、鋼軌等生產(chǎn)建設(shè)中。含釩高強(qiáng)度合金鋼主要有:高強(qiáng)度低合金(HSLA)鋼(綜合);HSLA鋼板;HSLA型鋼;HSLA帶鋼;先進(jìn)高強(qiáng)度帶鋼;建筑用螺紋鋼筋;高碳鋼線材;鋼軌;工具和模具鋼等。

金屬元素分析

釩對(duì)鋼的顯微組織及熱處理的影響

① 釩和鐵能夠形成連續(xù)的固溶體,強(qiáng)烈地縮小奧氏體相區(qū)。

② 釩和碳、氮、氧都有極強(qiáng)的親和力,在鋼中主要以碳化物或氮化物、氧化物的形態(tài)存在。

③ 通過控制奧氏體化溫度來改變釩在奧氏體中的含量和未溶碳化物的數(shù)量以及鋼的實(shí)際晶粒度,可以調(diào)節(jié)鋼的淬透性。

④ 由于釩與碳能夠形成穩(wěn)定難熔的碳化物,使鋼在較高溫度時(shí)仍保持細(xì)晶組織,大大降低鋼的過熱敏感性。


釩對(duì)鋼的力學(xué)性能的影響

① 少量的釩可使晶粒細(xì)化、韌性增大。

② 釩含量較高導(dǎo)致聚集的碳化物出現(xiàn),使強(qiáng)度降低,碳化物在晶內(nèi)析出會(huì)降低室溫韌性,故在大部分鋼中含量不高。

③ 經(jīng)適當(dāng)?shù)臒崽幚硎固蓟飶浬⑽龀鰰r(shí),釩可提高鋼的高溫持久強(qiáng)度和蠕變抗力。

④ 釩的碳化物是金屬碳化物中最硬和最耐磨的,彌散分布的碳化物可提高工具鋼的硬度和耐磨性。


釩對(duì)鋼的物理、化學(xué)及工藝性能的影響

① 在鐵鎳合金中加入釩,經(jīng)適當(dāng)熱處理后可提高磁導(dǎo)率。在永磁鋼中加入釩,能提高磁矯頑力。

② 加入足夠量的釩,將碳固定于釩碳化合物中時(shí),可大大增加鋼在高溫高壓下對(duì)氫的穩(wěn)定性,適用于制造反應(yīng)釜。不銹耐酸鋼中,釩可改善抗晶間腐蝕的性能。

③ 出現(xiàn)釩的氧化物時(shí),對(duì)鋼的高溫抗氧化性不利。

④ 含釩鋼在加工溫度較低時(shí)可顯著增加變形能力。

⑤ 釩可改善鋼的焊接性能

金屬元素分析

釩在鋼中的應(yīng)用

①在普通低合金鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼、彈簧鋼、軸承鋼、合金工具鋼、高速工具鋼、耐熱鋼、抗氫鋼和低溫用鋼等系列中有廣泛的應(yīng)用。

②釩在地球的儲(chǔ)量不高,價(jià)格雖較硅、錳、鈦、鉬略貴,但在鋼中的用量一般不大于0.5%(質(zhì)量分?jǐn)?shù),除高速工具鋼外),故可推廣使用。目前釩已成為發(fā)展新鋼種的常用元素之一。


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