Hoe beïnvloedt het vanadium het staal?

De toevoeging van vanadium (V) aan staal kan niet alleen desoxideren en distikstof veroorzaken, maar ook de eigenschappen van staal verbeteren. Vanadium wordt zelden toegevoegd als een enkel legeringselement, behalve in koolstofgereedschapstaal in hoeveelheden van niet meer dan 0.05%. Het wordt altijd gebruikt in combinatie met andere legeringselementen zoals mangaan, chroom, wolfraam en molybdeen. Voor kogellagerstaal is nitride schadelijk voor de levensduur door vermoeiing, de schade van 5 μm nitride is gelijk aan die van 20 μm oxide voor de levensduur. Het is meestal niet geschikt om vanadium aan kogellagerstaal toe te voegen in de vorm van een vanadium-stikstof legering, tenzij het nitride kan worden teruggebracht tot minder dan 1 μm, of met de grootte is het nitride niet schadelijk maar kan het de korrel verfijnen en de verspreiding verbeteren . Hoog- en laaggelegeerde staalsoorten, snelstaal, gereedschapsstaal, roestvast staal, verenstaal en lagerstaal bevatten allemaal een kleine hoeveelheid vanadium, dat de kenmerken heeft van hoge sterkte, taaiheid, slijtvastheid en corrosiebestendigheid. gebruikt in machinebouw, automobiel-, luchtvaart-, spoorwegtransportgereedschappen, bruggen en andere industrieën.

 

V Voor HSLA-staal

Een groot deel van vanadium wordt gebruikt bij de productie van zeer sterke laaggelegeerde staalsoorten. De toevoeging van vanadium in gewoon laaggelegeerd staal kan de sterkte, de vloeigrens en de taaiheid bij lage temperaturen na normalisatie verbeteren en de laseigenschappen verbeteren. In constructiestaal bij lage temperatuur kan vanadiumlegering ook worden gebruikt om de sterkte en taaiheid van staalsoorten te verbeteren, met een gehalte van 0.04% ~ 0.12%, en sommige tot 0.16% ~ 0.25%.

In gelegeerd constructiestaal wordt vanadium voornamelijk gebruikt om de korrelgrootte te verfijnen en de sterkte van het staal te verbeteren, omdat vanadium de hardbaarheid van het staal onder algemene warmtebehandelingsomstandigheden zal verminderen. Het wordt meestal gebruikt samen met een of enkele elementen van mangaan, chroom, molybdeen en wolfraam, en de inhoud is over het algemeen 0.07% ~ 0.30%, en sommige bereiken 0.40% ~ 0.50%. Door seismische wapening met hoge sterkte als voorbeeld te nemen, worden warmgewalste geribbelde wapening HRB400 en HRB500 op grote schaal geproduceerd met vanadium-microlegeringstechnologie, die goede uitgebreide eigenschappen hebben. De belangrijkste voordelen zijn: hoge sterkte, vloeigrens is niet minder dan 400 MPa, treksterkte is niet minder dan 570 MPa; Het koolstofequivalent is niet meer dan 0.50%, goede lasprestaties, geschikt voor verschillende lasmethoden; De sterkte-vloeiverhouding (de verhouding tussen treksterkte en vloeigrens) mag niet minder zijn dan 1.25; Goede sterkte en plasticiteit, goede buigprestaties; Het heeft een hoge vervormingsprestatie bij lage cyclusvermoeidheid, een lage verouderingsgevoeligheid en een brosse overgangstemperatuur, en goede seismische prestaties.

 

V Voor gelegeerd gereedschapsstaal

Vanadium wordt veel gebruikt als legeringselement in legeringsvormstaal. Vanadium verfijnt niet alleen de korrelgrootte, vermindert de gevoeligheid voor oververhitting, maar verhoogt ook de tempereerstabiliteit en slijtvastheid. In warmgewalst staal H13 en koudwerkvormstaal D2vanadium is het belangrijkste secundaire verhardingselement met een gehalte van 0.1% ~ 5%;

Sommige vormstaalsoorten hebben zelfs een hoger vanadiumgehalte, zoals A11 koudbewerkingsgereedschapstaal, dat een nog hoger vanadiumgehalte van 9.75% heeft. In hogesnelheidsgereedschapsstaal van wolfraam kan vanadium korrelgroei voorkomen, de rode hardheid en het snijvermogen van het staal verbeteren, de slijtvastheid verhogen en tenslotte de levensduur van de hogesnelheidsgereedschappen verlengen. In Duitsland is het vanadiumverbruik in gereedschapsstaal en sneldraaistaal goed voor ongeveer 1/3 van het totale verbruik.

 

V voor hittebestendig staal

Vanadium in hittebestendig staal kan sterk gedispergeerde carbiden en nitridedeeltjes vormen, die langzaam groeien en polymerisatie bij een hogere temperatuur kan de thermische sterkte en kruipweerstand van hittebestendig staal verbeteren. Het neerslaan bij hoge temperatuur van vanadiumcarbonitride verbetert de duurzaamheid van staal bij hoge temperaturen aanzienlijk, daarom wordt vanadiumhoudend staal veel gebruikt in krachtcentrales en andere hittebestendige staalvelden. Het V-element in de meeste hittebestendige staalsoorten ligt over het algemeen tussen 0.15% en 0.40%.

Grades	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 voor roestvrij staal

Vanadium kent veel toepassingen in roestvrij staal. Het gehalte aan vanadium in roestvrij staal ligt over het algemeen tussen 0.1% en 1.5%; Onder hen bevatten UNS S42700Cr-Mo-V Martensitisch roestvast lagerstaal 1.10% ~ 1.30% V, en UNS S42800 Cr-Mo-V Martensitisch roestvast lagerstaal bevat 0.90% ~ 1.15% V.

 

V Voor verenstaal

Vanadium kan de weerstand tegen afname van elasticiteit verbeteren verenstaal, verhoog de sterkte en opbrengstverhouding, vooral de verhoudingsgrens en elastische grens, en verminder de ontkolingsgevoeligheid van staal tijdens warmtebehandeling. Cr-V verenstaal 51CrV4 is een typisch type hooggelegeerd verenstaal met een vanadiumgehalte van 0.10% ~ 0.25%, kan worden gebruikt om hittebestendige veren te vervaardigen met een werktemperatuur van 500 ℃.

 

V voor legering op hoge temperatuur

Vanadium is gebruikt in sommige corrosiebestendige Hastelloy-legeringen. Hastelloy B-legering bevat ≤0.60%, HastelloyC, HastelloyC22 en Hastelloy C276-legering bevat minder dan 0.35%, Hastelloy N-legering bevat minder dan 0.50%, Hastelloy W-legering bevat minder dan 0.60%. Vanwege de neiging van vanadium om de vorming van σ-fase te bevorderen, met weinig invloed op de sterkte of stabiliteit van de legering, wordt het over het algemeen niet gebruikt in superlegeringen op nikkelbasis, behalve A286 dat 0.10 ~ 0.50% V bevat en een paar andere legeringen.