Wat is het effect van vanadium in staal?

Vanadium is een veel voorkomend zeldzaam metaal dat wordt gebruikt om de korrelgrootte te verfijnen, de sterkte, taaiheid en plasticiteit van staal te verbeteren en de serviceprestaties van vanadiumstaalproducten te verbeteren. Staal bevat een bepaalde hoeveelheid koolstof en stikstof, die kan worden neergeslagen met vanadium in de vorm van carbide, nitride of carbonitride in het staal, wat de evolutie van de microstructuur beïnvloedt. Het vanadiumgehalte in staal is in het algemeen niet meer dan 0.5% (behalve high-speed gereedschapsstaal), die op grote schaal wordt gebruikt in gelegeerd constructiestaal, verenstaal, lagerstaal, gelegeerd gereedschapsstaal, hogesnelheid-gereedschapsstaal, hittebestendig staal, waterstofbestendig staal en lage-temperatuurstaal.

De kenmerken van Vanadium in staal

(1) Verfijn de structuur en korrelgrootte van het staal, verbeter de temperatuur van de korrelgrof, waardoor de gevoeligheid voor oververhitting wordt verminderd en de sterkte en taaiheid van het staal worden verbeterd.

(2) Wanneer het wordt opgelost in austeniet bij hoge temperatuur, kan de hardbaarheid van staal worden verhoogd; De aanwezigheid van carbiden daarentegen zal de hardbaarheid van staal verminderen.

(3) Verhoog de hardbaarheid en de tempereerstabiliteit van gehard staal, verfijn de korrel en produceer een secundair verhardingseffect.

(4) De vaste oplosbaarheid van vanadiumcarbide en vanadiumnitride in austeniet is hoog, dus het is niet eenvoudig om de door neerslag veroorzaakte scheur te produceren. Bij hoge temperatuur is de neiging van scheuren in stalen knuppels tijdens het stollen klein.

(5) De lage neerslagtemperatuur van koolstof / vanadiumnitride, wat leidt tot de lage weerstandskracht van migratie van vaste oplossing in korrelgrens in austeniet, wat gunstig is voor herkristallisatie van austeniet en door kristallisatie gecontroleerd walsen. Uniforme herkristalliseerde korrels kunnen worden verkregen over een breed temperatuurbereik. In vergelijking met ander microlegeringsstaal en gelegeerd staal heeft vanadiumstaal minder rolweerstand, wat ongeveer overeenkomt met koolstof-mangaanstaal.

(6) Vanadium wordt geprecipiteerd en versterkt in ferriet of martensiet, in het algemeen bij 50MPa ~ 100MPa. De neerslag van vanadium kan worden bevorderd door het stikstofgehalte in staal te verhogen en het neerslagversterkende effect kan worden verkregen. Het gebruik van vanadium kan worden bespaard bij de productie van zeer sterke warmgewalste stalen staven.

(7) De sterke bindingskracht tussen vanadium en stikstof kan vanadiumnitride vormen, wat bevorderlijk is voor het verminderen van de verouderingsspanning van staal, wat erg belangrijk is in het serviceproces van stalen staven die koude vervorming hebben ondergaan.

(8) Vanadiumtoevoeging in martensitisch staal kan de temperings- en verzachtende eigenschappen van het staal verhogen, zodat het staal de vorm van martensitische plaat kan behouden in het temperproces of vanadiumcarbide in het temperproces kan vrijgeven, wat resulteert in een secundair verhardingseffect.