正是因为PD3钢碳化钒的这些特点,所以PD3钢的碳化钒析出更加困难,而且冷却速度对其***作用更加强烈,同时碳化钒析出所需的热力学驱动力更高。正因为如此,PD3钢中碳化钒的相间沉淀要受以下两种因素的制约:

一是冷却速度。当冷却速度较快时,珠光体片间距变细,铁素体平均自由程变小,碳和钒供给量不足,不易形成超过临界尺寸的碳化钒晶核,相间沉淀受到强烈的***。实验结果已证实了这一点。

二是钒含量。当钢中钒含量较低时,形成碳化钒的驱动力不够,钒更容易以固溶形式存在。当钢中钒含量升高,超过饱和溶解度时,形成碳化钒的热力学驱动力增强,就会发生碳化钒的相间沉淀,同时使珠光体片间距增大。这与实验结果是符合的。

V2O5碳热还原合成碳化钒粉末的反应过程

以工业级Ｖ：Ｏ，粉末（纯度为９９％，粒度为５—１０１山ｍ）和配碳量质量分数为２８％的纳米炭黑（纯度为９９％，一次颗粒粒径为３０～５０ｎｍ）为原料，按照一定配比置于聚氨酯球磨罐中（硬质合金球），在普通滚动球磨机上滚动混料２０ｈ；为了使混合更均匀，可加入适量的酒精作为球磨介质。然后置于烘箱中加热、烘干后，装入石墨舟中连续匀速推入碳管炉中，气流量为１０００ｍｌ／ｍｉｎ；先在低温下转化为Ｖ的***氧化物后，再于高温下保温４ｈ，即可通过还原碳化反应得到碳化钒粉体。

不同碳热温度下的反应产物物相分析，利用ＤＸ一２０００型ｘ射线多晶衍射仪；采用ＪＳＭ一５６００ＬＡ型扫描电镜（ＳＥＭ）观察、分析粉末的显微***形貌和颗粒粒径。

钒对钢的物理、化学及工艺性能的影响

钒对钢的物理、化学及工艺性能的影响

① 在铁镍合金中加入钒，经适当热处理后可提高磁导率。在永磁钢中加入钒，能提高磁矫顽力。

② 加入足够量的钒，将碳固定于钒碳化合物中时，可大大增加钢在高温高压下对氢的稳定性，适用于制造反应釜。不锈耐酸钢中，钒可改善抗晶间腐蚀的性能。

③ 出现钒的氧化物时，对钢的高温性不利。

④ 含钒钢在加工温度较低时可显著增加变形能力。

⑤ 钒可改善钢的焊接性能

钒在钢中的应用

①在普通低合金钢、合金结构钢、l弹簧钢、轴承钢、合金工具钢、高速工具钢、耐热钢、抗氢钢和低温用钢等系列中有广泛的应用。

②钒在地球的储量不高，价格虽较硅、锰、钛、钼略贵，但在钢中的用量一般不大于0.5%(质量分数，除高速工具钢外)，故可推广使用。目前钒已成为发展新钢种的常用元素之一。