从热力学的观点来看,钒是强碳化物形成元素,同时又是缩小c区的元素,在a-fe中有---的溶解度。因此,在共析钢中,钒既有溶入铁素体中形成置换固溶,碳体形成合金渗碳体。这三个过程互相影响,互相竞争,碳化钒质点能否析出,取决于三个过程竞争的结果。碳化钒形成的驱动力是体积自由能的降低(与钒和碳的亲合力有关),阻力是相界面界面能的增加,从这个---看,碳化钒质点必须要长大到一定大小才能稳定存在。所以,形成碳化钒需要足够高的钒含量以满足相变驱动力的需要,同时也需要集中大量的钒原子以---形成的质点大于临界直径,也就是需要钒原子进---距离扩散、---。钒含量越低,钒原子的扩散距离越长。根据计算,在钒含量为0.1%的pd3钢中,若要形成一个直径为2nm的碳化钒质点,需要周围34nm范围内所有的钒原子通过长程扩散---起来。由于pd3钢是珠光体钢,片间距很小,渗碳体分布均匀,所以钒溶入渗碳体不需要进---程扩散。因此,当钢中钒含量较低时,钒原子更容易溶入渗碳体和铁素体中。当钢中钒含量不断增---,铁素体和渗碳体中溶钒量很快达到饱和,多余的钒只能以碳化钒的方式析出,从电化学萃取分析的结果来看,此临界值大约在0.1%~0.2%左右。
近年来含钒钢产量不断提高,品种不断增加,---是在建筑用钢、管线钢、重轨钢和汽车及火车结构用钢等方面,发展十分迅速。96-98年各种含钒低合金钢的的平均年产量分布见图9。它们主要由攀钢、首钢、鞍钢、宝钢、重钢等生产,生产---厂家,目前,产量在万吨以上的企业达到12家。随着含钒钢筋的推广,承钢、八钢、水钢、莱钢等一批中型
企业在今明二年将成为含钒钢生产大户。
攀钢凭借钒的资源优势和应用技术优势,经过十多年的不断努力,先后开发了数十个含钒钢品种,其含钒低合金钢和微合金钢的产量占到了同类钢总产量的50%以上。图10是攀钢历年来含钒低合金钢的产量。
含钒钢的特点及应用
在钢中加入钒,可------钢的性能。实践表明,在结构钢中加入0.1%的钒,可提高强度10~20%,---厂家,减轻结构重量15~25%,降低成本8~10%。若采用含钒高强度钢时,可减轻金属结构重量40~50%,比普通结构钢的成本低15~30%。
研究表明:钒加入钢中,除固溶强化作用不---外,在以下几方面------钢的性能。 v(cn) 在奥氏体重点溶度积高,钒在低、中、高碳钢中都具有较强的沉淀强化作用。 钒加入到钢中通过阻止加热时奥氏体晶粒的长大、抑制形变奥氏体再结晶、强化γ***α相变细化晶粒作用等途径,达到细化钢的晶粒的作用。 钒对过冷奥氏体转变具有明显影响,---,研究表明,与大多数合金元素不同,---报价,钒不---铁素体转变而推迟贝氏体和珠光体转变。同时,钒提高钢的淬透性的作用,是同样含量的钼对淬透性贡献的二倍。
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