Ferrovanadi là hợp kim chính mang vanadi thành thép và hợp kim nhôm-titan và nó thường được giao dịch dưới dạng hợp kim sắt chứa từ 35% đến 85% vanadi. Tầm quan trọng thương mại của nó dựa trên một cơ chế hẹp: việc bổ sung vanadi nhỏ sẽ nâng cao độ bền, độ dẻo dai và khả năng chống mài mòn mà không làm mất đi tính dẻo mà việc hợp kim nặng hơn có thể gây ra. Đối với các nhà sản xuất thép, điều đó có nghĩa là trọng tải thép ít hơn cho cùng một khả năng chịu tải.
Chỉ định lớp và giới hạn thành phần
Ferrovanadium được xác định bằng phạm vi vanadi cộng với trần nhôm, phốt pho, silicon và carbon, đồng thời các hậu tố A và B đánh dấu việc kiểm soát tạp chất chặt chẽ hơn hoặc lỏng lẻo hơn. Các loại thương mại phổ biến được tóm tắt dưới đây.
| Cấp | V (%) | Al (%) | P (%) | Sĩ (%) | C (%) |
|---|---|---|---|---|---|
| FeV40-A | 38-45 | 1.5 | 0.09 | 2.00 | 0.60 |
| FeV40-B | 38-45 | 2.0 | 0.15 | 3.00 | 0.80 |
| FeV50-A | 48-55 | 1.5 | 0.07 | 2.00 | 0.40 |
| FeV50-B | 48-55 | 2.0 | 0.10 | 2.50 | 0.60 |
| FeV60-A | 58-65 | 1.5 | 0.06 | 2.00 | 0.40 |
| FeV60-B | 58-65 | 2.0 | 0.10 | 2.50 | 0.60 |
| FeV80-A | 78-82 | 1.5 | 0.05 | 1.50 | 0.15 |
| FeV80-B | 78-82 | 2.0 | 0.06 | 1.50 | 0.20 |
Mô hình này nhất quán: khi hàm lượng vanadi tăng từ cấp 40 lên cấp 80, dung sai nhôm, phốt pho và silicon sẽ thắt chặt và giới hạn cacbon giảm từ 0,60% xuống 0,15%. ASTM A102 bao gồm ferrovanadium như một họ cấp đặc điểm kỹ thuật và GB/T 4139-2012 xác định các ký hiệu FeV được trình bày ở trên, đó là lý do tại sao các đơn đặt hàng thường trích dẫn cả hai loại này cùng nhau.
Vanadi thay đổi tính chất của thép như thế nào
Vanadi được thêm vào chủ yếu dưới dạng nguyên tố hợp kim vi lượng ở mức tính bằng phần trăm phần trăm, chứ không phải dưới dạng bổ sung hợp kim số lượng lớn. Trong quá trình cán nóng, vanadi trong dung dịch rắn kết hợp với carbon và nitơ để kết tủa các hạt vanadi carbonitride mịn. Các hạt này xác định ranh giới hạt và tăng cường lượng mưa, do đó, phần được cán cơ nhiệt có thể đạt cường độ chảy cao hơn mà không cần bước làm nguội-và-tôi riêng biệt. Trong thép công cụ và thép tốc độ cao-, hàm lượng vanadi cao hơn tạo thành các cacbua vanadi cứng có khả năng chống mài mòn ở các cạnh cắt và khuôn cắt. Trong đường ray và các phần xây dựng nặng, cơ chế tương tự giúp tăng khả năng chống mài mòn và tuổi thọ mỏi dưới tải trọng theo chu kỳ.
Sử dụng thép cacbon và hợp kim bên ngoài
Vanadi cũng tạo thành hợp kim với titan và nhôm và những vật liệu này được sử dụng khi tỷ lệ độ cứng-trên-trọng lượng quan trọng, đặc biệt là trong các cấu trúc hàng không vũ trụ, hệ thống treo ô tô và các bộ phận động cơ. Vanadi pentoxit là nguyên liệu đầu nguồn để sản xuất ferrovanadi và được tiêu thụ riêng trong các chất xúc tác và trong pin dòng oxi hóa khử vanadi, trong đó khả năng vanadi tồn tại ở bốn trạng thái oxy hóa ổn định cho phép lưu trữ năng lượng trong chất điện phân lỏng. Con đường điện hóa đó vẫn đang phát triển so với nhu cầu sản xuất thép, nhưng nó bổ sung thêm kênh nhu cầu độc lập thứ hai cho cùng một nguyên liệu thô.
Danh sách kiểm tra của người mua lô Ferrovanadium
Hàm lượng vanadi là thông số được định giá, vì vậy chứng chỉ phải nêu rõ xét nghiệm vanadi từ một phương pháp phân tích được nêu tên chứ không phải nhãn cấp danh nghĩa. Nhôm là nguyên tố được xem xét kỹ lưỡng thứ hai, vì nhôm được đưa vào muôi ảnh hưởng đến quá trình khử oxy và có thể tạo ra tạp chất trong các loại thép sạch. Trần phốt pho và silicon quan trọng nhất đối với các sản phẩm được tạo hình và kéo nguội-. Về mặt vật lý, người mua nên xác nhận việc phân bổ kích thước cục, không bị phạt và độ ẩm, đồng thời nên đồng ý trước phần kích thước nào có thể chấp nhận được đối với hệ thống sạc của họ. Việc tính hàm lượng vanadi của lô hàng thực tế so với giá thay vì so sánh giá tiêu đề giữa các loại thường tiết lộ rằng loại vanadi cao hơn sẽ rẻ hơn trên mỗi đơn vị vanadi được giao.
Câu hỏi thường gặp
Q:Ferrovanadium thường chứa hàm lượng vanadi nào?
Trả lời: Ferrovadium thương mại chứa từ 35% đến 85% vanadi, với các nhóm cấp 40, 50, 60 và 80 đáp ứng hầu hết nhu cầu sản xuất thép.
Q:Sự khác biệt giữa các loại chất lượng A và B là gì?
Đáp: Loại A áp dụng giới hạn tạp chất chặt chẽ hơn -, ví dụ: FeV80-A cho phép 1,5% Al, 0,05% P và 0,15% C, trong khi FeV80-B cho phép 2,0% Al, 0,06% P và 0,20% C.
Q:Những tiêu chuẩn nào xác định loại ferrovanadi?
Trả lời: ASTM A102 bao gồm họ cấp ferrovanadium và GB/T 4139-2012 xác định các ký hiệu FeV40, FeV50, FeV60 và FeV80 cùng với các loại tạp chất A và B của chúng.
Q:Bao nhiêu vanadi được thêm vào thép?
Trả lời: Trong thép kết cấu và thép ray hợp kim vi lượng, lượng bổ sung được đo bằng phần trăm phần trăm; nó hoạt động thông qua kết tủa vanadi carbonitride hơn là thông qua hợp kim hóa số lượng lớn.
Q:Tại sao hàm lượng nhôm lại quan trọng khi mua ferrovanadium?
Đáp: Nhôm đi vào muôi ảnh hưởng đến quá trình hình thành quá trình khử oxy và tạp chất, do đó,-các loại thép sạch chỉ định trần nhôm chặt hơn, từ 2,0% xuống còn 1,5%.
Q:Ferrovanadi có được sử dụng bên ngoài sản xuất thép không?
Đ: Vâng. Vanadi tạo thành hợp kim với titan và nhôm cho các bộ phận hàng không vũ trụ và ô tô, và vảy vanadi pentoxide cung cấp chất xúc tác và pin dòng oxi hóa khử vanadi.