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碳化钒与氮化钒

用途

碳化钒、氮化钒是两种重要的钒合金添加剂。钒80%~90%用于钢铁工业的非常主要的原因是钒同碳、氮反应形成耐熔性碳、氮化物，根据钢的成分和钢处理过程的温度情况，这些化合物在钢中能起沉淀硬化和晶粒细化的作用。因此，碳化钒、氮化钒合金在钒钢生产中起着日趋重要的作用。碳化钒、氮化钒可用于结构钢、工具钢、管道钢、钢筋、普通工程钢以及铸铁中。已有的研究表明:碳化钒、氮化钒添加于钢中能提高钢的耐磨性、耐腐性、韧性、强度、延展性和硬度以及抗热疲劳性等综合机械性能，并使钢具有---的可焊接性能，而且能起到消除夹杂物延伸等作用。尤其是在高强度低合金钢中，氮化钒中的氮比碳化钒更有利于促进富氮的碳、氮化钒的析出，从而更有效的强化和细化晶粒，并比碳化钒减少钒的加入量，降低生产成本。另外，碳化钒还可作为制取金属钒的原料。

为了弄清钒在珠光体组织转变中的作用和沉淀析出的规律，通过电化学萃取分析结合透射电子显微镜观察研究了钒含量对pd3钢中碳化钒析出行为的影响。研究结果表明:pd3钢的铁素体和渗碳体中固溶钒的饱和溶解度分别为0.09%和0.23%左右;当钢中钒含量低于0.21%时，钒主要以固溶形式存在，只有量的碳化钒质点无序析出;当钢中钒含量增加，超过饱和溶解度后，多余的钒则主要以碳化钒的形式析出;当钢中钒含量高于0.21%，达到0.33%时，碳化钒将以无序状态和/相间沉淀0两种方式大量析出。

低碳钢中加入微量钒，可以在铁素体中析出碳化钒微粒，而奥氏体中溶解的碳化钒在转变时形成界面沉淀产生强化作用，对此，不少研究者进行过定量研究。由于碳化钒在奥氏体中有较高的溶解度，它们在一般的常化处理之后即沉淀析出，所以低碳钢中加入微量钒可起到较强的沉淀强化作用。