鋼中のバナジウムの効果は何ですか？

バナジウムは、粒度の調整、鋼の強度、靭性、および可塑性の改善、バナジウム鋼製品のサービス性能の改善に使用される一般的なレアメタルです。 鋼には一定量の炭素と窒素が含まれており、これらは鋼中の炭化物、窒化物、または炭窒化物の形でバナジウムとともに沈殿し、微細構造の進化に影響を与えます。 鋼中のバナジウム含有量は、通常0.5％以下です（ただし、 高速工具鋼）、合金鋼、ばね鋼、軸受鋼、合金工具鋼、高速工具鋼、耐熱鋼、耐水素鋼、低温鋼で広く使用されています。

鋼中のバナジウムの特徴

（1）鋼の構造と結晶粒度を改善し、結晶粒の粗大化温度を改善することにより、過熱の感度を低下させ、鋼の強度と靭性を改善します。

（2）高温でオーステナイトに溶解すると、鋼の焼入れ性を高めることができます。 対照的に、炭化物の存在は、鋼の焼入れ性を低下させます。

（3）焼入れ鋼の焼入れ性と焼戻し安定性を高め、結晶粒を微細化し、二次硬化効果を生み出します。

（4）炭化バナジウムと窒化バナジウムのオーステナイトへの固溶度は高いため、析出による亀裂の生成は容易ではありません。 高温では、凝固中の鋼片の割れの傾向は小さい。

（5）炭素/窒化バナジウムの低い析出温度は、オーステナイトの結晶粒界における固溶体移行の低い抗力をもたらし、オーステナイトの再結晶化と結晶化制御圧延に有利です。 広い温度範囲で均一な再結晶粒が得られます。 他のマイクロアロイ鋼や合金鋼と比較して、バナジウム鋼は転がり抵抗が少なく、これは炭素マンガン鋼とほぼ同等です。

（6）バナジウムは、一般に50MPa〜100MPaのフェライトまたはマルテンサイトで析出および強化されます。 バナジウムの析出は、鋼中の窒素含有量を増やすことで促進でき、析出強化効果が得られます。 バナジウムの使用は、高強度の熱間圧延鋼棒の製造で節約できます。

（7）バナジウムと窒素の間の強い結合力は、窒化バナジウムを形成する可能性があります。これは、冷間変形を経験した棒鋼のサービスプロセスで非常に重要な、鋼のひずみ時効の低減に役立ちます。

（8）マルテンサイト鋼にバナジウムを添加すると、鋼の焼戻しおよび軟化特性が向上するため、鋼は焼戻しプロセスでマルテンサイトスラブの形状を維持したり、焼戻しプロセスで炭化バナジウムを放出したりして、二次硬化効果をもたらします。