钒在钢中的应用形式及加入方法:
钒大部分以钒铁形式加入钢中。攀钢生产的钒氮合金VN12、VN16 在炼钢过程中可采用与钒铁合金相同的加入方法,不需要采取特殊措施。对于转炉炼钢工艺,如不经真空处理,偏***生产厂家,通常在出钢1/3 时直接将钒氮合金加入钢包中,滁州偏***,出钢完成后进行吹搅拌,以保证钒氮合金充分熔化和成分均匀;如需真空处理,偏***报价,则在真空处理过程中将钒氮合金加入钢包中。通常钒、氮的收得率可以分别保持在90%和60%以上。
在滚珠钢中,由于氮化物对其疲劳寿命危害极大,5μm大小的氮化物对疲劳寿命危害作用就相当于20μm氧化物的危害作用,通常不适于以钒氮合金形式向滚珠钢中加钒,除非能将氮化物细化到1μm以下。研究表明,当氮化物尺寸细化到1μm以下时,氮化物就不仅没有危害作用,反而可以起到细化晶粒和弥散强化的作用。
钒在不锈钢中也有很多应用。在不锈钢中钒含量一般在0.1% ~1.5% 之间;其中UNS S42700Cr-Mo-V 马氏体不锈轴承钢含有1.10%~1.30%的V,UNS S42800 Cr-Mo-V 马氏体不锈轴承钢含有0.90%~1.15%的V,在马氏体不锈钢90Cr18MoV中含有0. 07%~0.12%的V。
钒在耐热钢中可形成高度弥散的碳化物和氮化物微粒,这些微粒在较高的温度下聚合长大极其缓慢,因而可以提高耐热钢的热强性和抗蠕变性。
碳氮化钒的高温析出显著提高钢的高温持久强度,因此,钒在电站用耐热钢领域有广泛应用。大多数耐热钢的合金体系中添加V元素,其加入量(质量分数)一般在0.15%~0.40%。
钒能提高弹簧钢的抗弹性减退性能,提高弹簧钢的强度和屈服比,特别是比例极限和弹性极限,还可以降低热处理时钢的脱碳敏***,从而提高钢的冶金和表面质量。铬和钒配合使用的50CrVA 弹簧钢是典型的优质弹簧钢品种,其钒含量为0.10%~0.25%。30W4Cr2VA 钢中含0.50%~0.80%钒,可用于制造工作温度为500℃的耐热弹簧。
钒在轴承钢中的应用
轴承钢自上世纪以来,世界各国一直沿用含铬轴承钢。我国独创的GSiMnV、GSiMnMoV、GMn-MoVR等含钒轴承钢,含0.15%~0.30%钒。这些含钒轴承钢的碳化物弥散度大,使用性能良好,用其制造的轴承的寿命超过含铬轴承钢制造的轴承。但这些钢脱碳倾向较严重,加工性能较差,尚有待改进。
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