Was bewirkt Vanadium in Stahl?

Vanadium ist ein weit verbreitetes seltenes Metall, das verwendet wird, um die Korngröße zu verfeinern, die Festigkeit, Zähigkeit und Plastizität von Stahl zu verbessern und die Serviceleistung von Vanadiumstahlprodukten zu verbessern. Stahl enthält eine bestimmte Menge an Kohlenstoff und Stickstoff, die mit Vanadium in Form von Carbid, Nitrid oder Carbonitrid im Stahl ausgefällt werden können, was die Mikrostrukturentwicklung beeinflusst. Der Vanadiumgehalt in Stahl beträgt im Allgemeinen nicht mehr als 0.5% (außer Schnellarbeitsstahl), die weit verbreitet in legiertem Baustahl, Federstahl, Lagerstahl, legiertem Werkzeugstahl, Schnellarbeitsstahl, hitzebeständigem Stahl, wasserstoffbeständigem Stahl und Niedrigtemperaturstahl verwendet wird.

Die Eigenschaften von Vanadium in Stahl

(1) Verfeinern Sie die Struktur und Korngröße des Stahls, verbessern Sie die Kornvergröberungstemperatur und verringern Sie so die Überhitzungsempfindlichkeit und verbessern Sie die Festigkeit und Zähigkeit des Stahls.

(2) Wenn es bei hoher Temperatur in Austenit gelöst wird, kann die Härtbarkeit von Stahl erhöht werden; Im Gegensatz dazu verringert das Vorhandensein von Carbiden die Härtbarkeit von Stahl.

(3) Erhöhen Sie die Härtbarkeit und Anlassstabilität von gehärtetem Stahl, verfeinern Sie das Korn und erzielen Sie einen sekundären Härtungseffekt.

(4) Die feste Löslichkeit von Vanadiumcarbid und Vanadiumnitrid in Austenit ist hoch, so dass es nicht einfach ist, den durch Ausfällung verursachten Riss zu erzeugen. Bei hohen Temperaturen ist die Neigung von Rissen im Stahlknüppel während des Erstarrens gering.

(5) Die niedrige Fällungstemperatur von Kohlenstoff / Vanadiumnitrid führt zu einer geringen Widerstandskraft der Migration der festen Lösung an der Korngrenze in Austenit, was sich günstig auf das austenitrekristallisierte und kristallisationskontrollierte Walzen auswirkt. Gleichmäßige umkristallisierte Körner können über einen weiten Temperaturbereich erhalten werden. Vanadiumstahl weist im Vergleich zu anderen Mikrolegierungsstählen und legierten Stählen einen geringeren Rollwiderstand auf, der in etwa dem von Mangankohlenstoffstahl entspricht.

(6) Vanadium wird in Ferrit oder Martensit ausgefällt und verstärkt, im Allgemeinen bei 50MPa ~ 100MPa. Die Ausfällung von Vanadium kann durch Erhöhen des Stickstoffgehalts in Stahl gefördert werden, und der Ausfällungsverstärkungseffekt kann erhalten werden. Die Verwendung von Vanadium kann bei der Herstellung von warmgewalztem Stahl mit hoher Festigkeit eingespart werden.

(7) Durch die starke Bindungskraft zwischen Vanadium und Stickstoff kann Vanadiumnitrid gebildet werden, was zur Verringerung der Alterungsbeständigkeit von Stahl beiträgt, was für den Wartungsprozess von Stahlstäben, bei denen eine Kaltverformung aufgetreten ist, von großer Bedeutung ist.

(8) Der Zusatz von Vanadium in martensitischem Stahl kann die Anlass- und Erweichungseigenschaften des Stahls verbessern, so dass der Stahl beim Anlassen die Form einer martensitischen Bramme beibehält oder beim Anlassen Vanadiumcarbid freisetzt, was zu einem sekundären Härtungseffekt führt.