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你了解钒在钢中的行为吗

发布日期:2022-08-11 作者: 点击:

钒在钢中的行为是什么?湖北成飞科技股份有限公司为大家详细介绍:

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。钒具有体心立方结构,在任何温度都可以固溶在钢中。钢中含有一定量的碳和氮,它们会与钒化合,以碳化物、氮化物,或者碳氮化物形式在钢中析出。固溶和析出的钒会影响组织演变,这些组织特征将会影响到钢的各种性能。

在氮含量低的情况下,碳氮化钒在奥氏体中的溶解度积比碳化铌要高得多。在900℃以下,碳氮化钒可完全溶于奥氏体中,此外钒在奥氏体中的固溶度大于在铁素体中,因此,钒的主要作用是在γ/α转变过程中的相间析出和在铁素体中的析出强化。从固溶度积就可以认识到钒在钢中的作用。


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钒在钢中的主要作用是:

(1)细化钢的组织和晶粒,提高晶粒粗化温度,从而降低过热敏感性,并提高钢的强度和韧性。

(2)当在高温溶入奥氏体时,增加钢的淬透性;相反,如以碳化物存在时,却会降低钢的淬透性。

(3)增加淬火钢的淬透性和回火稳定性,细化晶粒,并产生二次硬化效应。

(4)碳化钒和氮化钒在奥氏体中的固溶度积较高。因此,在高温时不易产生由于析出所导致的裂纹,在凝固过程中,钢坯出现裂纹的趋势较小。

(5)碳氮化钒的析出温度较低,固溶在奥氏体中,晶界迁移的拖拽力低。这将有利于奥氏体再结晶,容易实施再结晶控轧,沿钢材截面组织均匀。在很宽的温度范围内,能得到均匀再结晶晶粒,终轧温度对力学性能影响不大。相比较其它微合金钢和合金钢而言,含钒钢的轧制抗力较小,与碳锰钢相当。

(6)在铁素体或马氏体中析出,产生析出强化作用,一般在铁素体中的析出强化增量在50MPa~100MPa。通过提高钢中氮含量可以促进钒的析出,获得更大的析出强化效果。这在高强度热轧带肋钢筋的生产中是一项好技术,达到节约钒的使用量,提高析出强化量的作用。


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