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、密度小（釩是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。

釩在化學元素周期表中的位置決定了其化學性質(zhì)。釩在化學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用領域是合金工模具鋼。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。

含釩鋼的特點及應用

含釩鋼的特點及應用

在鋼中加入釩，可顯著改善鋼的性能。實踐表明，在結(jié)構(gòu)鋼中加入0.1%的釩，可提高強度10～20%，減輕結(jié)構(gòu)重量15～25%，降低成本8～10%。

研究表明：釩加入鋼中，除固溶強化作用不顯著外，在以下幾方面顯著改善鋼的性能。 釩加入到鋼中通過阻止加熱時奧氏體晶粒的長大、抑制形變奧氏體再結(jié)晶、強化γ→α相變細化晶粒作用等途徑，達到細化鋼的晶粒的作用。 

釩作為合金和微合金添加劑，在鋼中具有許多良好的作用。以上介紹的主要是在微合金鋼或微合金化時釩的作用。除此之外，釩在不同類型、不同用途的鋼種中，還具有許多不同的特殊的作用。如：在熱處理鋼中增加抗回火的能力；在高速鋼中提高紅硬性的作用；在熱強鋼中將改善抗蠕變性能；在耐蝕鋼中改善抗腐蝕性能的作用，以及抑制應變時效的作用等。

在高碳鋼中采用釩微合金化，主要用于鋼軌、軸承鋼、工具鋼、模具鋼等的生產(chǎn)，目前攀鋼采用釩微合金化生產(chǎn)的鋼種主要為鐵路鋼軌。 重軌鋼屬于珠光體型鋼。

釩的發(fā)現(xiàn)

釩的發(fā)現(xiàn)，釩是由瑞典科學家塞夫斯托姆（N.G.Sefstrom）博士在1830年發(fā)現(xiàn)的。他在從事由Taberg礦石的鐵礦中提煉球墨鑄鐵的研究時，獲得了一種殘留物，其中含有一種以前從未發(fā)現(xiàn)過的元素——釩。因為釩的化合物的顏色五顏六色，十分漂亮，所以就用古希臘神話中美麗女神“凡娜迪絲”（Vanadis）的名字給這種新元素起名叫“Vanadium”。中文按其譯音定名為釩。塞夫斯托姆的導師，的瑞典化學家貝采里烏斯斯托姆（J.J.Berzelius）對塞夫斯托姆發(fā)現(xiàn)的這種新元素產(chǎn)生了濃厚的興趣。他在國際上宣布了塞夫斯托姆的發(fā)現(xiàn)并就釩鹽開展了大量研究工作。

然而，塞夫斯托姆和貝采里烏斯的工作只限于大量釩化合物的化學特性研究。直到30年之后，才由英國化學家羅斯科（H.Roscoe）用氫氣還原氯化釩才次制得了金屬釩。

基于塞夫斯托姆、貝采里烏斯和羅斯科的研究，釩早期是作為一種化學化合物來應用的。早期的應用實例如，墨水黑色劑和織物固黑色染料。到1900年，德國科學家發(fā)現(xiàn)釩鹽可以作為很多化學反應的催化劑，這一發(fā)現(xiàn)使釩作為一種化學試劑得到了重要應用。