WeChat
Применение ванадия в сталелитейной промышленности
Oct 07,2022
Поскольку добавление ванадия в сталь повышает прочность, вязкость и гибкость материала, а также его твердость и износостойкость, ванадий используется в самых разных отраслях промышленности, причем металлургический сектор составляет треть от общего потребления. В настоящее время ванадий используется в качестве важного легирующего элемента в самых разных сталях, включая высокоуглеродистую низколегированную сталь, высокопрочную ребристую сталь, подшипниковую сталь, пружинную сталь, стальную форму, мартенситную жаропрочную сталь, быстрорежущую сталь и другие.
Применение ванадиевой стали
Ванадий является важной частью быстрорежущих инструментальных сталей. Он предотвращает рост зерна и улучшает красностойкость, режущую способность, износостойкость и срок службы в быстрорежущей инструментальной стали, содержащей вольфрам. Почти все типы легированной стали для литья, включая сталь для горячей обработки, сталь для холодной обработки и сталь для литья пластмасс, содержат от одного до трех процентов ванадия. Однако тем, у кого есть сложные приложения, может потребоваться до пяти процентов. Ванадий используется для закалки холодной и горячей стали для литья.
Хирургические инструменты, а также широкий спектр режущих инструментов (сверла, фрезы, метчики, режущие инструменты, пилы, шестерни, рубанки и фрезерные биты) входят в число многих применений высокопрочных стальных изделий HSS (до 60HRC).
Вот лишь некоторые места, где вы найдете ванадиевую сталь: оси, коленчатые валы, рамы велосипедов, шестерни и другие механические детали. Категорию сталей, легированных ванадием, можно разделить на две подкатегории. Высокоуглеродистые сплавы, богатые ванадием, и быстрорежущие инструментальные стали. Быстрорежущие инструментальные стали могут быть закалены до твердости выше 60 HRC. Например, инструменты, используемые в хирургии, обычно изготавливаются из быстрорежущей стали.
Карбиды ванадия, содержащиеся в большом количестве в этих легированных сталях, значительно повышают их износостойкость. Концентрация ванадия в легированных сталях может достигать 18%. Легированные ванадием стали иногда используются для изготовления инструментов и ножей. Кроме того, ванадий используется в специальных инструментальных сталях для получения прочных, износостойких карбидов ванадия.
Элемент ванадий широко используется для повышения долговечности инструментальных сталей. В результате в продаже имеется несколько листов инструментальной стали со сплавами ванадия. В этих сталях карбиды, богатые ванадием, которые делают их менее подверженными износу, образуются либо при затвердевании остаточного расплава, либо отдельно.
Способность ванадия измельчать зерно и повышать сопротивление отпуску в термообработанных сталях является значительным преимуществом. Высокая прочность и твердость могут быть достигнуты путем отпуска, а измельченные зерна способствуют этому процессу, делая материал более устойчивым к воздействию тепла. Эти стали имеют переменную концентрацию ванадия от 0,03% до 0,30%.
Упрочняющие свойства ванадия за счет выделения используются в прокатанных и кованых конструкциях, OCTG и сталях для производства и передачи энергии. Эти стали имеют среднюю концентрацию ванадия от 0,03% до 0,10%, но могут быть выше.
В автомобильных сталях ванадий используется по-разному в зависимости от конечной структуры детали.
Ванадий и высокопрочные низколегированные стали
Довольно давно в качестве легирующего элемента в высокопрочных низколегированных (HSLA) конструкционных сталях используется ванадий. Ванадий был первым используемым микролегирующим элементом (кроме алюминия).
Ванадий сам по себе или в сочетании с другими микролегирующими элементами, такими как алюминий, титан и ниобий, повышает прочность конструкционных сталей за счет выделения нитридов и карбидов.
Дополнительным преимуществом рафинирования структуры зерна сталей HSLA является повышение их вязкости при низких температурах. Выделения ванадия и другие выделения микролегирующих элементов могут усиливать взаимное влияние на сталь, как видно при добавлении алюминия.
Выделения этих двух микролегирующих сплавов используются для изменения структуры и свойств материалов в других контекстах, например, в стальных листах из ванадия и ниобия. Например, карбид ниобия позволяет достичь мелкого размера зерна, а карбонитрид ванадия способствует упрочнению за счет выделения.
Упрочнение за счет выделения и размер зерна в HSLA-сталях, содержащих ванадий, влияют как на вязкость, так и на прочность. Размер зерна линейно связан с содержанием ванадия и азота, и он довольно стабилен в широком диапазоне конечных температур прокатки. Прочность на растяжение и текучесть улучшаются за счет увеличения уровня азота и ванадия благодаря упрочнению за счет выделения. Это обычно верно для сталей с содержанием углерода выше, в то время как вязкость может изменяться путем изменения температуры и скорости охлаждения.
Прочность сталей HSLA может быть повышена за счет уменьшения размера зерна ферритной составляющей. Кроме того, если соотношение ванадия и азота поддерживается на уровне 4:1 или выше, старение под нагрузкой из-за азота не наблюдается даже в сталях, содержащих ванадий, с высокой концентрацией азота.
ПРЕДЫДУЩИЙ:
ДАЛЕЕ:
Блог
Sep 18,2023
Фосфат ванадия (V): формула и применение
Sep 13,2023
Электронная конфигурация ванадия: важные факты
Sep 06,2023
Разница между кремнием и углеродом
Aug 07,2023
Контакты
Компания Hubei OUSHI Metal Co., Ltd.
Телефон: +8618062338966
Электронная почта: info@oshimetal.com
Промышленная зона города Тяньчэн, уезд Чунъян, город Сяньнин, провинция Хубэй, Китай
Запросить предложение
Мы свяжемся с вами в течение одного рабочего дня. Обратите внимание на свою электронную почту.