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钒元素在不锈钢中的作用

日期:2016-3-5 12:18:16 

一、钒元素对钢的显微组织及热处理的作用

  1)钒和铁形成连续的固溶体,强烈地缩小奥氏体相区 304L不锈钢无缝管;

  2)钒和碳、氮、氧都有极强的亲和力,在钢中主要以碳化物或氮化物、氧化物的形态存在;

  3)通过控制奥氏体化温度来改变钒在奥氏体中的含量和未溶碳化物的数量以及钢的实际晶粒度,可以调节钢的淬透性;

  4)由于钒形成稳定溶的碳化物,使钢在较高温度时仍保持细晶组织,大大减低钢的过热敏感性。

二、钒元素对钢的物理、化学及工艺性能的作用

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

  2)加入足够量的钒(碳的5.7倍以上)。将碳固定于钒碳化物中时,可大大增加钢在高温高压下对氢的稳定性,其强烈作用与Nb,Ti、Zr相似。不锈耐酸钢中,钒可改善抗晶间腐蚀的性能,但作用不及Ti、Nb显著;

  3)出现钒的氧化物时,对钢的高温抗氧化性不利;

  4)含钒钢在加工温度较低时显著增加变形抗力;

  5)钒改善钢的焊接性能。

三、钒元素对钢的力学性能的作用

  1)少量的钒使钢晶粒细化,韧性增大,对低温钢尤为有利;

  2)钒量较高导致聚集的碳化物出现时,会降低强度;碳化物在晶内析出会降低室温韧性;

  3)经适当的热处理使碳化物弥散析出时,钒提高钢的高温持久强度和蠕变抗力;

  4)钒的碳化物是金属碳化物中最硬和最耐磨的。弥散分布的钒碳化物提高工具钢的硬度和耐磨性。

四、钒元素在钢中的应用

  1)在普通低合金钢、合金结构钢、弹簧钢、轴承钢、合金工具钢、高速工具钢、耐热钢、抗氢钢、低温用钢等系列中得到广泛应用;

  2)钒是我国富有的元素之一,其价格虽较Si、Mn、Ti、Mo较贵,但在钢中的用量一般不大于0.5%(除高速工具钢外),故应大力推广使用。目前钒已成为发展新钢种的常用元素之一。


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