釩對鋼的顯微組織及熱處理的影響

釩對鋼的顯微組織及熱處理的影響：

① 釩和鐵能夠形成連續(xù)的固溶體，強烈地縮小奧氏體相區(qū)。

② 釩和碳、氮、氧都有極強的親和力，在鋼中主要以碳化物或氮化物、氧化物的形態(tài)存在。

①在普通低合金鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼、軸承鋼、合金工具鋼、高速工具鋼、耐熱鋼、抗氫鋼和低溫用鋼等系列中有廣泛的應(yīng)用。

②釩在地球的儲量不高，價格雖較硅、錳、鈦、鉬略貴，但在鋼中的用量一般不大于0.5%(質(zhì)量分數(shù)，除高速工具鋼外)，故可推廣使用。

釩屬于稀有金屬，具有熔點高、密度?。ㄢC是V族元素中輕的金屬，在十個高熔點金屬中也是輕的一個金屬）的特點。大多數(shù)釩存在于釩鈦磁鐵礦中。釩在地殼中的存在量很小(質(zhì)量比為0.023%)，但微量的釩在鋼中卻可發(fā)揮顯著的性能改善作用。

釩在化學(xué)元素周期表中的位置決定了其化學(xué)性質(zhì)。釩在化學(xué)元素周期表上位于第4 周期、第VB族，其3d 層電子數(shù)為3，是強碳化物和氮化物形成元素。

釩作為合金元素的一個主要應(yīng)用領(lǐng)域是合金工模具鋼。釩在合金工模具鋼中，既細化晶粒、降低過熱敏感性，又增加回火穩(wěn)定性、耐磨性，從而延長工模具的使用壽命。在常用的熱作模具鋼(H13)和冷作模具鋼(D2)中，釩是主要的二次硬化元素。

釩的性能與特點：VC=62.95,含碳19.08%,黑灰色粉末,屬氯化鈉型立方晶系的結(jié)構(gòu)，晶格常數(shù)4.182埃。密度為5.77克/厘米3,熔點:2800度,沸點:3900度。化學(xué)穩(wěn)定性好，高溫性能好?？捎糜谟操|(zhì)合金、切削工具、煉鋼工業(yè)的晶粒細化劑，能明顯提高合金性能。

性質(zhì)：綠褐色粉末。密度5.75～6.13g/cm3。熱穩(wěn)定性、耐腐蝕性好。加熱到2000℃也不與水作用。微溶于王水。將金屬釩在氮氣流中加強熱即可制得，或?qū)⑽逖趸C與碳混合，置于氮氣流中加強熱制得?？捎米鞲邷亟^緣材料

用途：氮化釩是比高釩鐵更優(yōu)的煉鋼添加劑，用氮化釩作添加劑，能節(jié)約20％－40％的釩，且大大提高鋼的強度。氮化釩中的氮成分可促進熱加工后釩的沉淀，使沉淀顆粒更細小，從而更好地改善鋼的焊接性和成形性。

釩合金鋼的其他一些重要應(yīng)用，主要集中在20世紀70年代前發(fā)展起來的高溫電站用鋼、鋼軌鋼以及鑄鐵等。釩能夠提高鋼的高溫蠕變抗力，在Cr-Mo-V高溫電站用鋼中廣泛應(yīng)用。

高強度低合金鋼（HSLA）領(lǐng)域是釩的應(yīng)用中意義蕞大的、也是目前用量蕞大的領(lǐng)域。這類鋼也稱為“微合金化鋼”。

微合金化鋼和相應(yīng)的控軋工藝的發(fā)展始于20世紀50年代后期。第二次后焊接結(jié)構(gòu)得到廣泛應(yīng)用，由于碳對焊接結(jié)構(gòu)韌性及焊接性的不利影響，通過增碳提高強度的含釩鋼的發(fā)展傳統(tǒng)手段受到了限制。此時，人們研究發(fā)現(xiàn)晶粒細化可以同時提高材料的強度和韌性，這種新觀點強烈刺激著熱軋新工藝和新鋼種的開發(fā)。同時人們認識到，微合金化元素的析出強化可以有效彌補降低碳含量造成的強度損失，從而改善焊接性。