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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，在結構鋼中加入0.1%的釩，可提高強度10～20%，減輕結構重量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，目前攀鋼采用釩微合金化生產的鋼種主要為鐵路鋼軌。 重軌鋼屬于珠光體型鋼。

釩工業的應用領域

含釩非調質鋼的應用正在不斷擴大到機床、石油機械、民用槍械、塑料模具等領域。

微合金化是非調質鋼的技術核心。所采用的微合金元素包括V 、Nb 、Ti 、B 等，其中以V 作為微合金化元素的占多數。在可統計到的各國非調質鋼當中，可知化學成分的牌號有186個，其中含釩非調質鋼為158個，占85%；含鈮的為9個，占5%；釩鈮復合合金化的14個，占7.5%。

此外，攀鋼先后開發的如20MnVB 齒輪鋼等優鋼，因其良好的韌性，已廣泛應用于汽車行業。

高壓氧氣瓶鋼：34Mn 2V

該產品用于沖壓高壓氣瓶，要求高強度且具有良好加工性能，加工過程不能產生裂紋，攀鋼采用釩合金化生產34Mn 2V 氧氣瓶鋼，年產1-2萬噸。

釩鐵是釩和鐵組成的合金。外觀亮黑褐色，塊狀。主要在煉鋼過程中作為合金元素使用，使鋼的結晶組織細化，從而提高鋼的強度、韌性、可塑性及耐磨性。在實際應用中，國內以FV50為主即含釩量為50%，剩余50%為鐵。俗稱鐵50或中釩鐵。國外以FeV80為主。

釩氮合金是一種新型合金添加劑，可以替代釩鐵用于微合金化鋼的生產。氮化釩添加于鋼中能提高鋼的強度、韌性、延展性及抗熱疲勞性等綜合機械性能，并使鋼具有良好的可焊性。在達到相同強度下，添加氮化釩節約釩加入量30-40%，進而降低了成本。釩氮合金研發難度大，屬冶金行業的技術。蕞初全世界只有美國VAMETCO公司和攀鋼能夠生產。目前國內已經有多家企業掌握了釩氮合金的生產技術，開始了大批的生產。

我國的釩生產分布和釩礦資源分布密切相關，2005年以前，釩的生產主要以攀鋼和承鋼為主，但是受到2005年釩價格大幅度上升，各地區釩生產企業迅速增加，尤其是在河南南陽地區、陜西商南地區、貴州銅仁地區和甘肅敦煌地區。但從產能上來看，在我國的釩產量中，攀鋼和承鋼占總量的60%以上，而在污染較小的釩鈦磁鐵礦的提釩工藝中更是占到了95%以上，在供給方占據了的壟斷優勢。

世界上大部分釩儲存于釩鈦鐵精礦中，釩產品多為冶金工業的副產品，釩大多由煉鋼釩渣中提取。在釩的整個提取生產過程中具有多項技術訣竅，包括釩鈦磁鐵礦燒結和高爐冶煉技術、頂底側復吹轉爐提釩技術、釩渣直接合金化技術、氧化釩工藝技術和一步法生產氮化釩技術等，需要一大批具有豐富實踐經驗的專業技術人員。這些因素均構成了進入本行業的主要堡壘。釩的生產屬于資源依賴和技術依賴型行業，因此決定了釩的生產具有一定的集中度。