Kakšen je učinek vanadija v jeklu?

Vanadij je običajna redka kovina, ki se uporablja za izboljšanje velikosti zrn, izboljšanje trdnosti, žilavosti in plastičnosti jekla ter izboljšanje delovne učinkovitosti izdelkov iz vanadijevega jekla. Jeklo vsebuje določeno količino ogljika in dušika, ki jih lahko oborimo z vanadijem v obliki karbida, nitrida ali karbonitrida v jeklu, kar vpliva na razvoj mikrostrukture. Vsebnost vanadija v jeklu na splošno ne presega 0.5% (razen visokohitrostno orodje jeklo), ki se pogosto uporablja v legiranem konstrukcijskem jeklu, vzmetnem jeklu, ležečem jeklu, legiranem orodnem jeklu, hitrem orodnem jeklu, toplotno odpornem jeklu, jeklenki, odpornem proti vodiku in nizkotemperaturnim jeklom.

Značilnosti vanadija v jeklu

(1) Izboljšajte strukturo in velikost zrn, izboljšate temperaturo strjevanja zrn in s tem zmanjšate občutljivost pregrevanja in izboljšate trdnost in žilavost jekla.

(2) Ko se raztopi v avstenitu pri visoki temperaturi, lahko utrjenost jekla poveča; V nasprotju s tem bo prisotnost karbidov zmanjšala utrjenost jekla.

(3) Povečajte utrjenost in stabilnost kaljenja kaljenega jekla, oplemenitite zrno in ustvarite sekundarno utrjevanje.

(4) Trdna topnost vanadijevega karbida in vanadijevega nitrida v avstenitu je visoka, zato ni enostavno ustvariti razpoke, ki jo povzročajo padavine. Pri visoki temperaturi je tendenca razpok v jeklenih gredicah med strjevanjem majhna.

(5) Nizka temperatura padavin ogljikovega / vanadijevega nitrida, ki vodi v nizko vlečno silo migracije trdne raztopine v meji zrnja v avstenitu, kar je ugodno za prekristalizacijo avstenita in kristalizacijsko nadzorovano valjanje. Enotna prekristalizirana zrna lahko dobimo v širokem temperaturnem območju. V primerjavi z drugimi mikrolegiranimi in legiranimi jekli ima vanadijevo jeklo manjši kotalni upor, kar je približno enako ogljikovemu manganu.

(6) Vanadij je oborjen in okrepljen v feritu ali martenzitu, običajno pri 50MPa-100MPa. Obarjanje vanadija lahko pospešimo s povečanjem vsebnosti dušika v jeklu in dosežemo učinek krepitve padavin. Uporaba vanadija lahko prihranimo pri proizvodnji visoko trdnih toplo valjanih jeklenih palic.

(7) Močna vezna sila med vanadijem in dušikom lahko tvori vanadijev nitrid, kar je primerno za zmanjšanje naprezanja staranja jekla, kar je zelo pomembno v delovnem procesu jeklene palice, ki je doživela hladno deformacijo.

(8) Dodajanje vanadija v martenzitnem jeklu lahko poveča lastnosti kaljenja in mehčanja jekla, tako da lahko jeklo v postopku kaljenja ohrani obliko martenzitne plošče ali sprosti vanadijev karbid v postopku kaljenja, kar ima za posledico sekundarno utrjevanje.