Quel est l'effet du vanadium dans l'acier?

Le vanadium est un métal rare utilisé pour affiner la taille des grains, améliorer la résistance, la ténacité et la plasticité de l'acier, ainsi que les performances de service des produits en acier au vanadium. L'acier contient une certaine quantité de carbone et d'azote, qui peut être précipité avec du vanadium sous forme de carbure, nitrure ou carbonitrure dans l'acier, ce qui affecte l'évolution de la microstructure. La teneur en vanadium de l’acier n’est généralement pas supérieure à 0.5% (sauf acier à outils à grande vitesse), qui est largement utilisé dans l'acier de construction en acier allié, l'acier à ressort, l'acier à roulement, l'acier à outils allié, l'acier à outils à grande vitesse, l'acier résistant à la chaleur, l'acier résistant à l'hydrogène et l'acier à basse température.

Les caractéristiques du vanadium en acier

(1) Affiner la structure et la taille des grains de l'acier, améliorer la température de grossissement des grains, réduisant ainsi la sensibilité à la surchauffe et améliorant la résistance et la ténacité de l'acier.

(2) Une fois dissous dans de l'austénite à haute température, la trempabilité de l'acier peut être accrue; En revanche, la présence de carbures réduira la trempabilité de l'acier.

(3) Augmente la trempabilité et la stabilité au revenu de l'acier trempé, affine le grain et produit un effet de durcissement secondaire.

(4) La solubilité du carbure de vanadium et du nitrure de vanadium dans l’austénite étant élevée, il n’est pas facile de produire la fissure provoquée par la précipitation. À haute température, la tendance aux fissures dans les billettes d'acier pendant la solidification est faible.

(5) La faible température de précipitation du nitrure de carbone / vanadium, entraînant la faible force de traînée de la migration de la solution solide dans le joint de grain dans l'austénite, ce qui est favorable à la recristallisation de l'austénite et au laminage contrôlé de la cristallisation. Des grains recristallisés uniformes peuvent être obtenus sur une large plage de températures. Comparé à d'autres aciers microalliés et alliés, l'acier au vanadium présente une résistance au roulement moins importante, ce qui est à peu près équivalent à l'acier au carbone-manganèse.

(6) Le vanadium est précipité et renforcé dans la ferrite ou la martensite, généralement à 50MPa ~ 100MPa. On peut favoriser la précipitation du vanadium en augmentant la teneur en azote de l'acier et obtenir l'effet de renforcement de la précipitation. L'utilisation du vanadium peut être économisée dans la production de barres d'acier laminées à chaud de haute résistance.

(7) La forte force de liaison entre le vanadium et l'azote peut former du nitrure de vanadium, ce qui contribue à réduire le vieillissement par déformation de l'acier, ce qui est très important dans le processus de service des barres d'acier ayant subi une déformation à froid.

(8) L'addition de vanadium dans l'acier martensitique peut augmenter les propriétés de revenu et d'assouplissement de l'acier, de sorte que l'acier puisse conserver la forme de la dalle martensitique dans le processus de revenu, ou libérer du carbure de vanadium dans le processus de revenu, entraînant un effet de durcissement secondaire.