Каково влияние ванадия на сталь?

Ванадий является распространенным редким металлом, используемым для уточнения размера зерна, повышения прочности, вязкости и пластичности стали и улучшения эксплуатационных характеристик изделий из ванадиевой стали. Сталь содержит определенное количество углерода и азота, которые могут быть осаждены с помощью ванадия в форме карбида, нитрида или карбонитрида в стали, влияя на эволюцию микроструктуры. Содержание ванадия в стали обычно не превышает 0.5% (кроме быстрорежущая инструментальная сталь), который широко используется в легированной конструкционной стали, пружинной стали, подшипниковой стали, легированной инструментальной стали, быстрорежущей инструментальной стали, жаропрочной стали, водородостойкой стали и низкотемпературной стали.

Особенности ванадия в стали

(1) Уточнение структуры и размера зерна стали, повышение температуры огрубления зерна, что снижает чувствительность к перегреву и повышает прочность и ударную вязкость стали.

(2) При растворении в аустените при высокой температуре прокаливаемость стали может быть увеличена; Напротив, наличие карбидов уменьшит прокаливаемость стали.

(3) Повышение прокаливаемости и стабильности отпуска закаленной стали, измельчение зерна и создание эффекта вторичной закалки.

(4) Твердая растворимость карбида ванадия и нитрида ванадия в аустените является высокой, поэтому нелегко получить трещину, вызванную осадками. При высокой температуре тенденция к образованию трещин в стальной заготовке при затвердевании невелика.

(5) Низкая температура осаждения углерода / нитрида ванадия, ведущая к низкой силе сопротивления миграции твердого раствора на границе зерен в аустените, что благоприятно для прокатки аустенита и контролируемой кристаллизации прокатки. Однородные рекристаллизованные зерна могут быть получены в широком диапазоне температур. По сравнению с другой микролегированной сталью и легированной сталью ванадиевая сталь имеет меньшее сопротивление качению, что примерно эквивалентно углеродистой марганцевой стали.

(6) Ванадий осаждается и упрочняется в феррите или мартенсите, обычно при 50MPa ~ 100MPa. Осаждение ванадия может быть ускорено путем увеличения содержания азота в стали, и может быть достигнут эффект усиления осаждения. Использование ванадия может быть сэкономлено при производстве высокопрочного горячекатаного стального прутка.

(7) Сильное связующее усилие между ванадием и азотом может образовывать нитрид ванадия, что способствует снижению деформационного старения стали, что очень важно в процессе обслуживания стального прутка, испытавшего холодную деформацию.

(8) Добавление ванадия в мартенситную сталь может улучшить свойства закалки и размягчения стали, так что сталь может сохранять форму мартенситного сляба в процессе отпуска или выделять карбид ванадия в процессе отпуска, что приводит к эффекту вторичного упрочнения.