Mihin Ferro Vanadiumia käytetään?

Mikä on Ferro Vanadium?

Ferrovanadiini (FeV) on rauta{0}}vanadiinin perusseos, jota käytetään vanadiinin lisäämiseen teräkseen ja muihin sulatteisiin. Sitä valmistetaan pääasiassa vanadiinipentoksidin aluminotermisellä pelkistyksellä yhdessä raudan kanssa ja sitä toimitetaan kokkareina, murskattuna tai jauheena sekä yhä useammin ydinlangana, jotta lisäys voidaan tehdä tarkasti kauhassa.

Kaupalliset laatuluokat kattavat noin 40-80 painoprosenttia vanadiinia; loppuosa on rautaa sekä valvottuja hiiltä, ​​piitä, alumiinia, fosforia ja rikkiä, joita kaikkia rajoittavat sovellettavat standardit. Koska vanadiini on vahva karbidin ja nitridin muodostaja, pienetkin lisäykset, tyypillisesti selvästi alle 0,1 % vanadiinia valmiissa teräksessä, tuottavat mitattavissa olevia lujuuslisäyksiä ja mikrorakenteen hallintaa.

Kuinka vanadiini vahvistaa terästä

Sateen vahvistuminen.Hallitun valssauksen tai normalisoinnin aikana vanadiini yhdistyy hiilen ja typen kanssa muodostaen hienojakoisia vanadiinikarbonitridisakkoja, V(C,N). Näitä sub-mikronisia hiukkasia muodostuu ferriitissä ja rakeiden rajoissa, mikä estää sijoiltaan siirtymisen ja lisää myötörajaa tinkimättä liiasta sitkeydestä tai hitsattavuudesta.

Viljan jalostus ja kustannustehokkuus.Vanadiini jalostaa myös ferriitin raekokoa. Hienommat rakeet parantavat yhdessä lujuutta ja sitkeyttä, joten vanadiini{1}}mikroseosteiset teräkset saavuttavat suuremman lujuuden pienemmällä hiilipitoisuudella, mikä on etu hitsauksessa ja kylmämuovauksessa. Talteenotto on korkea, lisäysikkuna joustava ja seos toimii tavanomaisella uudelleenlämmitys- ja valssauskäytännöllä.

Ferro Vanadium teräksessä: Pääsovellukset

Luja{0}}matala-seostettu ja rakenneteräs:HSLA-levy, palkit, putki ja profiilit ovat suurin kertakäyttöinen. Vanadiini-mikroseostetut lajit saavuttavat myötölujuuden selvästi tavallisen hiiliteräksen yläpuolella samalla poikkileikkauskoolla, mikä mahdollistaa kevyempiä siltoja, rakennuksia, paineastioita, putkijohtoja ja raskaita koneita.

Vahvistustapa:vanadiini-typpimikroseos on vakioreitti lujille-raudoitusraudoille, mukaan lukien seismiset laadut. Kiinassa HRB400- ja HRB500-uritetut tangot GB/T 1499.2:een luottavat yleensä V- tai V-N-mikroseostukseen lujuuden, sitkeyden ja taivutettavuuden saavuttamiseksi ja pitävät hiilen riittävän alhaisena hyvän hitsattavuuden takaamiseksi.

Työkaluteräs ja pika{0}}piikateräs:vanadiinikarbidit ovat äärimmäisen kovia ja kulutusta-kestäviä, joten työkalu- ja nopea{1}}nopeat teräkset pitävät-leikkausreunan kovuuden korkeissa lämpötiloissa leikkaustyökaluissa, meistiissä, lävistyksissä ja kulutusosissa.

Kiskot, pyörät ja kulumista{0}}kestävä teräs:vanadiini parantaa vierintä{0}}kosketusväsymiskestävyyttä ja kulumiskäyttäytymistä kiskoissa ja pyörissä, kun taas kulumista- ja hankausta-kestävä levy käyttää V-mikroseosta yhdistämään kovuuden ja sitkeyden kaivoslaitteissa.

Teräksen ulkopuoliset sovellukset

Titaaniseokset.Korkealaatuista-ferrovanadiinia, tyypillisesti vähän-epäpuhtauksia sisältävää FeV80:aa, käytetään vanadiini-alumiinin perusseosten valmistukseen titaaniseoksille. Tunnetuin esimerkki on Ti-6Al-4V, joka sisältää noin 6 % alumiinia ja 4 % vanadiinia. Se on lentokoneen rungoissa, suihkumoottoreiden osissa, lääketieteellisissä implanteissa ja tehokkaissa autokomponenteissa käytetty työhevosten titaaniseos.

Kemianteollisuus ja katalyytit.Vanadiinipentoksidi on tärkeä teollinen katalyytti, tunnetuin rikkihapon kosketusprosessissa ja selektiivisissä katalyyttisissä pelkistysjärjestelmissä, jotka poistavat typen oksideja savukaasuista.

Energian varastointi.Vanadiini-pelkistysvirtausakut varastoivat energiaa nestemäisiin elektrolyytteihin, jotka sisältävät vanadiinia useissa hapetusasteissa, mikä tarjoaa pitkän käyttöiän, syväpurkauksen, paloturvallisen toiminnan ja kierrätettävän elektrolyytin. Tämä on pieni, mutta nopeasti{2}}kasvava loppukäyttö, eikä ferrovanadiini itsessään ole akun materiaali: vanadiini on ensin erotettava ja muutettava akku-laatuiseksi elektrolyytiksi.

Arvosanat, standardit ja lisäyskäytäntö

Luokka	Nimellinen V-sisältö	Tyypillinen fyysinen muoto	Tyypillinen loppukäyttö
FeV40	noin 40 %	Möykky, jauhe	Valurauta, yleinen matalaseosteinen{0}}teräs
FeV50	noin 50 %	Möykky, jauhe, ydinlanka	Harjateräs, keskivahva{0}}rakenneteräs
FeV60	noin 60 %	Möykky, murskattu	HSLA-levy, profiilit ja takeet
FeV80	noin 78-82 %	Möykky, murskattu, jauhe	Korkealaatuinen-erikoiteräs, titaaniseokset, perusseokset

Nämä nimellisarvot ovat vain suuntaa antavia. Tarkat koostumusrajat, epäpuhtausmaksimit ja näytteenottosäännöt noudattavat hallitsevaa standardia: GB/T 4139 Kiinassa, ASTM A102/A102M Yhdysvalloissa ja ISO 5451 kansainvälisesti. Luokka, kokoalue ja tarkastusstandardi tulee sopia kirjallisesti ennen lähetystä.

Ferrovanadiinia lisätään tavallisesti sekundaarimetallurgian aikana kauhaan hapettumisen jälkeen, joko palalisäyksinä sekoittaen tai ydinlangan läpi tarkan talteenoton saavuttamiseksi. Koska vanadiinilla on vahva affiniteetti happea kohtaan, teräksen hapettumisenesto on ensin suoritettava hyvin; saanto on yleensä korkea, mikä tekee annoksen hallinnasta luotettavan.

Tyypillinen käytäntö on laskea tarvittava lisäys tavoiteanalyysistä ja sulamassasta, ottaa huomioon laatuluokan vanadiinipitoisuus ja odotettu saanto ja sitten vahvistaa tulos ensimmäisen valetun näytteen spektrometrisellä analyysillä. Suuren-tonniston raudoitustangon ja HSLA-lämmityksen yhteydessä käytetään usein ferro-vanadiumydinlankaa tasaisen tuoton ja nopeuden vuoksi.

Usein kysytyt kysymykset

K: Mihin ferrovanadiinia käytetään pääasiassa?
Pääasiassa teräksen mikroseoslisäyksenä, joka kattaa HSLA-rakenneteräkset, raudoitusraudat, kiskot, työkaluteräkset ja kulutusta kestävät -laatut. Sitä käytetään myös titaaniseoksissa vanadiini--alumiinipääseosten kautta ja alkupään materiaalina vanadiinikemikaaleille ja vanadiini-pelkistysvirtausakkuelektrolyytille.

K: Mitä eroa on FeV50:n ja FeV80:n välillä?
Vanadiinipitoisuus. FeV50 sisältää noin 50 % vanadiinia ja on yleinen raudoitustankojen ja yleisen teräksen mikroseostuksessa. FeV80 sisältää noin 78-82 % vanadiinia, sisältää vähemmän rautaa vanadiiniyksikköä kohden ja on suositeltavin paikoissa, joissa on korkeampi puhtaus ja pienempi annostusaine, kuten titaaniseosten perusseokset ja erikoisteräkset.

K: Kuinka paljon vanadiinia lisätään teräkseen?
Mikroseostetuissa teräksissä lisäys on tyypillisesti reilusti alle 0,1 % vanadiinia lopullisessa teräksessä, usein vain muutamia prosentin sadasosia. Tarkka luku riippuu tavoitelujuudesta, lohkon koosta ja prosessointireitistä, ja se tulee laskea jokaiselle laadulle.

K: Mitkä standardit kattavat ferrovanadiinin?
GB/T 4139 Kiinassa, ASTM A102/A102M Yhdysvalloissa ja ISO 5451 kansainvälisesti. Niissä määritellään arvot, koostumusrajat, epäpuhtausmaksimit ja näytteenottosäännöt, joten standardi tulee aina nimetä lajin rinnalla tilauksen yhteydessä.

K: Käytetäänkö ferro vanadiinia akuissa?
Ei suoraan. Vanadiini-pelkistysvirtausakut käyttävät vanadiinia liuotettuna nestemäiseen elektrolyyttiin useissa hapetustiloissa. Ferrovanadiini kuuluu ylävirran arvoketjuun: vanadiini uutetaan ja muunnetaan akku-laatuisen vanadiinielektrolyytiksi.

K: Miten ferrovanadiinia lisätään kauhaan?
Sitä lisätään toissijaisessa metallurgiassa sen jälkeen, kun teräs on poistettu hapetuksesta, joko palamateriaalina sekoittaen tai ydinlangana tarkkaa talteenottoa varten. Lisäys lasketaan kohdeanalyysistä ja sulan painosta, minkä jälkeen se varmistetaan analysoimalla ensimmäinen valunäytettä.