為了弄清釩在珠光體組織轉(zhuǎn)變中的作用和沉淀析出的規(guī)律,通過(guò)電化學(xué)萃取分析結(jié)合透射電子顯微鏡觀察研究了釩含量對(duì)PD3鋼中碳化釩析出行為的影響。研究結(jié)果表明:PD3鋼的鐵素體和滲碳體中固溶釩的飽和溶解度分別為0.09%和0.23%左右;當(dāng)鋼中釩含量低于0.21%時(shí),釩主要以固溶形式存在,只有量的碳化釩質(zhì)點(diǎn)無(wú)序析出;當(dāng)鋼中釩含量增加,超過(guò)飽和溶解度后,多余的釩則主要以碳化釩的形式析出;當(dāng)鋼中釩含量高于0.21%,達(dá)到0.33%時(shí),碳化釩將以無(wú)序狀態(tài)和/相間沉淀0兩種方式大量析出。

低碳鋼中加入微量釩,可以在鐵素體中析出碳化釩微粒,而奧氏體中溶解的碳化釩在轉(zhuǎn)變時(shí)形成界面沉淀產(chǎn)生強(qiáng)化作用,對(duì)此,不少研究者進(jìn)行過(guò)定量研究。由于碳化釩在奧氏體中有較高的溶解度,它們?cè)谝话愕某；幚碇蠹闯恋砦龀?所以低碳鋼中加入微量釩可起到較強(qiáng)的沉淀強(qiáng)化作用。

五氧化二釩為原料研制氮化釩，結(jié)果在常壓下使V 2O 3+4C=V 2C+3CO 碳化反應(yīng)時(shí)間從40~60小時(shí)縮短為5小時(shí)以?xún)?nèi)，并且還有進(jìn)一步縮短碳化時(shí)間的潛力。產(chǎn)品達(dá)到國(guó)際同類(lèi)產(chǎn)品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。現(xiàn)在，在生產(chǎn)工藝上已取到了關(guān)鍵性突破，批量工業(yè)應(yīng)用取得良好效果，正在建設(shè)150t/a 規(guī)模的工業(yè)試生產(chǎn)線。

中國(guó)含釩鋼的應(yīng)用 3.1 應(yīng)用概況

隨著中國(guó)鋼鐵工業(yè)的技術(shù)進(jìn)步和釩產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，中國(guó)含釩鋼的應(yīng)用得到了穩(wěn)步的增長(zhǎng)，圖8是我國(guó)90年代以來(lái)含釩低合金鋼和微合金鋼的產(chǎn)量。其平均年增長(zhǎng)率為10%左右。

近年來(lái)中國(guó)含釩鋼產(chǎn)量不斷提高，品種不斷增加，特別是在建筑用鋼、管線鋼、重軌鋼和汽車(chē)及火車(chē)結(jié)構(gòu)用鋼等方面，發(fā)展十分迅速。96-98年各種含釩低合金鋼的的平均年產(chǎn)量分布見(jiàn)圖9。它們主要由攀鋼、首鋼、鞍鋼、寶鋼、重鋼等生產(chǎn)，目前，產(chǎn)量在萬(wàn)噸以上的企業(yè)達(dá)到12家。隨著含釩鋼筋的推廣，承鋼、八鋼、水鋼、萊鋼等一批中型企業(yè)在今明二年將成為含釩鋼生產(chǎn)大戶(hù)。

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。

③ 通過(guò)控制奧氏體化溫度來(lái)改變釩在奧氏體中的含量和未溶碳化物的數(shù)量以及鋼的實(shí)際晶粒度，可以調(diào)節(jié)鋼的淬透性。

④ 由于釩與碳能夠形成穩(wěn)定難熔的碳化物，使鋼在較高溫度時(shí)仍保持細(xì)晶組織，大大降低鋼的過(guò)熱敏感性。

回收工藝

從釩渣中回收：釩渣是含釩較高的提釩原料，回收技術(shù)比較成熟。目前通用的流程是鈉化焙燒工藝，采用的設(shè)備不同，大型企業(yè)一般都采用回轉(zhuǎn)窯，而有些企業(yè)則采用焙燒爐。工藝過(guò)程是將釩渣與鈉鹽(一般為碳酸鈉或芒硝)混合，在一定的溫度下焙燒，使釩轉(zhuǎn)為可溶性的鈉鹽，焙砂再經(jīng)過(guò)浸出，使釩酸鹽進(jìn)入溶液，溶液經(jīng)過(guò)濾，濾出廢渣，再經(jīng)過(guò)沉淀、精致等過(guò)程得到。國(guó)外有的企業(yè)直接利用含釩高的釩鈦磁鐵礦生產(chǎn)，首先將礦石制成精礦，然后與熔劑混合，進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯中焙燒，焙砂用水浸出，含釩溶液用銨鹽處理，后沉淀偏釩酸銨。