钒对钢的显微组织及热处理的影响

钒对钢的显微组织及热处理的影响：

① 钒和铁能够形成连续的固溶体，强烈地缩小奥氏体相区。

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。

①在普通低合金钢、合金结构钢、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。

钒属于稀有金属，具有熔点高、密度小（钒是V族元素中轻的金属，在十个高熔点金属中也是轻的一个金属）的特点。大多数钒存在于钒钛磁铁矿中。钒在地壳中的存在量很小(质量比为0.023%)，但微量的钒在钢中却可发挥显著的性能改善作用。

钒在化学元素周期表中的位置决定了其化学性质。钒在化学元素周期表上位于第4 周期、第VB族，其3d 层电子数为3，是强碳化物和氮化物形成元素。

钒作为合金元素的一个主要应用领域是合金工模具钢。钒在合金工模具钢中，既细化晶粒、降低过热敏感性，又增加回火稳定性、耐磨性，从而延长工模具的使用寿命。在常用的热作模具钢(H13)和冷作模具钢(D2)中，钒是主要的二次硬化元素。

?钒对钢的物理影响

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。

从钒渣中回收：钒渣是含钒较高的提钒原料，回收技术比较成熟。目前通用的流程是钠化焙烧工艺，采用的设备不同，大型企业一般都采用回转窑，而有些企业则采用焙烧炉。工艺过程是将钒渣与钠盐(一般为碳酸钠或芒硝)混合，在一定的温度下焙烧，使钒转为可溶性的钠盐，焙砂再经过浸出，使钒酸盐进入溶液，溶液经过滤，滤出废渣，再经过沉淀、精致等过程得到五氧化二钒。

湿法流程工艺简单，投资少，总回收率在90%以上。但缺点是产生的废液量较大，不能作到平衡。目前我国从硫酸工业废钒催化剂中回收五氧化二钒的企业都采用以上工艺，火法湿法联合工艺没有采用。

在开发和试制含钒低合金及微合金钢的同时，攀钢还进行了大量的含钒钢机械性能和使用性能的基础研究，完成了“攀钢钢轨在线热处理工艺

基础研究”、“攀钢钢轨中残钒对性能的影响”、“钒和VN 合金在非调质钢中的应用”，同时，在国际钒技术的支持下，开展了“钒在1100Mp 级重轨钢中的应用”、“钒对钢的焊接性能的影响”、“钒在弹簧钢中的应用研究” 等课题的研究。通过这些课题的研究，弄清了钒提高钢的机械性能、应用性能的作用机理和规律，明确了在不同钢种中应用钒进行强化的途径。

钒在钢中具有阻止晶粒长大、提高淬透性、阻止形变奥氏体再结晶及沉淀强化等作用,它是低合金高强度钢中十分重要的微合金元素,在工具钢、不锈钢及结构钢中也广泛用钒合金化。目前,全世界每年生产的含钒钢钢材接近5000万t ,约占钢材总产量的7%。