バナジウムは鋼にどのように影響しますか？

鋼にバナジウム（V）を添加すると、脱酸と二窒素が得られるだけでなく、鋼の特性も向上します。 0.05％以下の量の炭素工具鋼を除いて、バナジウムが単一の合金元素として添加されることはめったにありません。 マンガン、クロム、タングステン、モリブデンなどの他の合金元素と常に組み合わせて使用​​されます。 ボールベアリング鋼の場合、窒化物はその疲労寿命に有害であり、5μmの窒化物の損傷は20μmの酸化物の疲労寿命に相当します。 窒化物を1μm未満に減らすことができ、窒化物が有害ではないが粒子を微細化し、分散を高めることができる場合を除いて、バナジウムをバナジウム-窒素合金の形でボールベアリング鋼に添加することは通常適切ではありません。 。 高強度低合金鋼、高速度鋼、工具鋼、ステンレス鋼、ばね鋼、軸受鋼はすべて少量のバナジウムを含み、高強度、靭性、耐摩耗性、耐食性の特性を備えています。機械製造、自動車、航空、鉄道輸送ツール、橋および他の産業で使用されます。

 

VHSLA鋼用

バナジウムの大部分は、高張力低合金鋼の製造に使用されます。 通常の低合金鋼にバナジウムを添加すると、正規化後の強度、降伏比、低温靭性が向上し、溶接性が向上します。 低温構造用鋼では、バナジウム合金を使用して鋼の強度と靭性を向上させることもできます。含有量は0.04％〜0.12％、一部は最大0.16％〜0.25％です。

合金構造用鋼では、バナジウムは一般的な熱処理条件下で鋼の焼入れ性を低下させるため、主に結晶粒径を微細化し、鋼の強度を向上させるために使用されます。 通常、マンガン、クロム、モリブデン、タングステンの0.07つまたはいくつかの元素と一緒に使用され、含有量は通常0.30％〜0.40％で、一部は0.50％〜400％に達します。 高強度の耐震鉄筋を例にとると、HRB500およびHRB400の熱間圧延リブ付き鉄筋は、優れた総合特性を備えたバナジウムマイクロアロイ技術によって広く製造されています。 主な利点は次のとおりです。高強度、降伏強度が570MPa以上、引張強度が0.50MPa以上。 炭素当量は1.25％以下で、良好な溶接性能で、さまざまな溶接方法に適しています。 強度-降伏比（引張強度と降伏強度の比）はXNUMX以上でなければなりません。 優れた強度と可塑性、優れた曲げ性能。 高ひずみ低サイクル疲労性能、低ひずみ時効感度、脆性転移温度、優れた耐震性能を備えています。

 

V合金工具鋼用

バナジウムは、金型鋼の合金化における合金元素として広く使用されています。 バナジウムは、結晶粒径を微細化し、過熱感度を低減するだけでなく、焼戻し安定性と耐摩耗性も向上させます。 熱間金型鋼で H13 および冷間加工金型鋼 D2、バナジウムは0.1％〜5％の含有量の主要な二次硬化元素です。

バナジウム含有量が11％とさらに高いA9.75冷間加工工具鋼など、一部の金型鋼はバナジウム含有量がさらに高くなっています。 タングステン高速工具鋼では、バナジウムは結晶粒の成長を防ぎ、鋼の赤硬度と切削能力を向上させ、耐摩耗性を高め、最終的に高速工具の耐用年数を延ばすことができます。 ドイツでは、工具鋼と高速度鋼のバナジウム消費量が総消費量の約1分の3を占めています。

 

V耐熱鋼用

耐熱鋼中のバナジウムは、高度に分散した炭化物と窒化物粒子を形成する可能性があり、これらはゆっくりと成長し、高温で重合することで、耐熱鋼の熱強度と耐クリープ性を向上させることができます。 炭窒化バナジウムの高温析出により鋼の高温耐久強度が大幅に向上するため、バナジウム含有鋼は発電所などの耐熱鋼分野で広く使用されています。 ほとんどの耐熱鋼のV元素は一般に0.15％から0.40％の間です。

学年	C	Si	Mn	Cr	Mo	V	Al	W	Nb	N
T91	0.08-0.12	0.2-0.5	0.3-0.6	8.0-9.5	0.85-1.0	0.18-0.25	≤0.015	/	0.05-0.1	0.03-0.07
T92	0.07-0.13	≤0.5	0.3-0.6	8.5-9.5	0.3-0.6	0.15-0.25	≤0.015	1.5-2.0	0.04-0.09	0.03-0.07

 

 

Vステンレス鋼用

バナジウムはステンレス鋼で多くの用途があります。 ステンレス鋼中のバナジウムの含有量は一般に0.1％から1.5％の間です。 その中で、UNS S42700Cr-Mo-Vマルテンサイト系ステンレス鋼は1.10％〜1.30％のVを含み、UNS S42800 Cr-Mo-Vマルテンサイト系ステンレス鋼は0.90％〜1.15％のVを含みます。

 

Vばね鋼用

バナジウムはの弾性低下抵抗を改善することができます ばね鋼、強度と降伏比、特に比例限界と弾性限界を増加させ、熱処理中の鋼の脱炭感度を低下させます。 Cr-Vばね鋼51CrV4は、バナジウム含有量が0.10％〜0.25％の代表的なタイプの高合金ばね鋼で、使用温度500℃の耐熱ばねの製造に使用できます。

 

V高温合金用

バナジウムは、一部のハステロイ耐食合金に使用されています。 ハステロイB合金の含有量は0.60％以下、ハステロイC、ハステロイC22およびハステロイC276合金の含有量は0.35％未満、ハステロイN合金の含有量は0.50％未満、ハステロイW合金の含有量は0.60％未満です。 バナジウムはσ相の形成を促進する傾向があるため、合金の強度や安定性にほとんど影響を与えないため、286〜0.10％のVを含むA0.50と他のいくつかの合金を除いて、ニッケル基超合金には一般的に使用されません。合金。