釩對(duì)鋼的顯微組織及熱處理的影響

釩對(duì)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(qiáng)烈地縮小奧氏體相區(qū)。

② 釩和碳、氮、氧都有極強(qiáng)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(chǔ)量不高，價(jià)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?jǐn)?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(diǎn)高、密度?。ㄢC是V族元素中輕的金屬，在十個(gè)高熔點(diǎn)金屬中也是輕的一個(gè)金屬）的特點(diǎn)。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(qiáng)碳化物和氮化物形成元素。

釩作為合金元素的一個(gè)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(xì)化晶粒、降低過(guò)熱敏感性，又增加回火穩(wěn)定性、耐磨性，從而延長(zhǎng)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(diǎn)及應(yīng)用

含釩鋼的特點(diǎn)及應(yīng)用

在鋼中加入釩，可顯著改善鋼的性能。實(shí)踐表明，在結(jié)構(gòu)鋼中加入0.1%的釩，可提高強(qiáng)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(qiáng)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(guò)阻止加熱時(shí)奧氏體晶粒的長(zhǎng)大、抑制形變奧氏體再結(jié)晶、強(qiáng)化γ→α相變細(xì)化晶粒作用等途徑，達(dá)到細(xì)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(shí)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(qiáng)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(yīng)變時(shí)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(xué)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(shí)，獲得了一種殘留物，其中含有一種以前從未發(fā)現(xiàn)過(guò)的元素——釩。因?yàn)殁C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(dǎo)師，的瑞典化學(xué)家貝采里烏斯斯托姆（J.J.Berzelius）對(duì)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(guó)際上宣布了塞夫斯托姆的發(fā)現(xiàn)并就釩鹽開(kāi)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(xué)特性研究。直到30年之后，才由英國(guó)化學(xué)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(xué)化合物來(lái)應(yīng)用的。早期的應(yīng)用實(shí)例如，墨水黑色劑和織物固黑色染料。到1900年，德國(guó)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)釩鹽可以作為很多化學(xué)反應(yīng)的催化劑，這一發(fā)現(xiàn)使釩作為一種化學(xué)試劑得到了重要應(yīng)用。