Ферованадій (FeV): функція, сорти та використання у виробництві сталі

Що таке ферованадій

Ферованадій (FeV) є лигатурою ванадію та заліза, що виготовляється в основному алюмінотермічним відновленням п’ятиокису ванадію або карботермічним відновленням і постачається як кусковий продукт для виробництва сталі та ливарного виробництва. Два комерційних сорти містять приблизно 50 % і 80 % ванадію. Цей сплав майже повністю використовується як добавка: він легко розчиняється в рідкій сталі, і його завдання полягає в тому, щоб вводити контрольовану кількість ванадію в тепло, не втягуючи небажаних залишкових елементів.

Основна функція: виготовлення кращої сталі

Ванадій є сильним карбідо- та нітридоутворювачем, і ця властивість пояснює майже все, що він робить у сталі. Доданий до розплаву, він покращує розмір зерна аустеніту під час затвердіння та гарячої обробки, а потім випадає у вигляді дрібних частинок карбонітриду ванадію під час охолодження та відпустки. У результаті ви отримуєте сталь із помітно вищою твердістю, міцністю та зносостійкістю, кращою в’язкістю та покращеними характеристиками різання без значного додавання сплаву. Тому промисловий ферованадій використовується у вуглецевій сталі, низько-легованій високо-сталі, високо-легованій сталі, інструментальній сталі та чавуні, і відповідь може бути отримана при низьких рівнях додавання, тому ванадій класифікується як мікро-легуючий елемент, а не як об’ємний легуючий елемент.

Сорти та типові специфікації

Ферованадій замовляється відповідно до визнаних специфікацій, таких як ISO 5450, з класом і межами домішок, узгодженими між покупцем і постачальником. У таблиці нижче показано типові значення для двох стандартних сортів.

елемент	FeV50	FeV80
Ванадій (V)	48–55 %	78–82 %
Алюміній (Al)	Менше або дорівнює 2,0 %	Менше або дорівнює 1,5 %
Кремній (Si)	Менше або дорівнює 2,0 %	Менше або дорівнює 1,5 %
Карбон (C)	Менше або дорівнює 0,4 %	Менше або дорівнює 0,15 %
Фосфор (P)	Менше або дорівнює 0,06 %	Менше або дорівнює 0,05 %
Сірка (S)	Менше або дорівнює 0,04 %	Менше або дорівнює 0,03 %
Розмір грудки	10–50 мм або за домовленістю	10–50 мм або за домовленістю

Високий{0}}сорт ванадію є кращим, якщо потужність печі обмежена або де розплав не потрібно охолоджувати великою кількістю додавання, оскільки ті самі блоки ванадію надходять у значно меншій масі сплаву. Алюміній і кремній є двома залишками, на які слід звернути увагу, оскільки обидва можуть впливати на процес розкислення та контроль включення.

Як додають і відновлюють ферованадій

Точка додавання:зазвичай додається в ківш або під час випуску, а не в піч, щоб ванадій не втрачався в шлак і не спалювався під час агресивного окиснення.

Відновлення:Вилучення ванадію порядку 90 % і вище досягається за умови правильного розкислення перед додаванням, і точна цифра встановлюється для кожного цеху та його шлакової практики.

Розчинення:кусковий сплав швидко розчиняється при належному зниженні тепла, без холодних плям, за умови, що розмір підходить для ковша та додавання зроблено до остаточного регулювання температури.

Азот:там, де зернистість і міцність покращуються завдяки додатковому азоту, замість чистого ферованадію часто використовують ванадієву-азотну лигатуру, оскільки обидва елементи потім додають разом у правильній пропорції.

Де використовується ванадієва сталь

Найбільший вихід — мікро{0}}легована високо{1}}сталь: арматурний пруток, конструкційні секції, пластини та труби, у яких невелика добавка ванадію, зазвичай виражена в сотих частках відсотка, забезпечує ступінь міцності, який вимагає відповідний стандарт на продукцію, без додаткових витрат на важке легування. Для інструментальних сталей ванадій використовується для зносостійкості та гарячої твердості, у випадку швидкорізальної сталі як одного з основних карбідоутворювачів; пружини, ковальська сталь і залізничні компоненти використовують його для стійкості до втоми. Чавун також має переваги, оскільки ванадій підвищує твердість і зносостійкість у валках, вкладишах та інших стійких до стирання литтях.

Якість, упаковка та зберігання

Кожна партія повинна бути простежуваною та супроводжуватися сертифікатом випробувань із зазначенням вмісту ванадію та залишкових меж щодо замовленого сорту, з відбором проб та аналізом, проведеним відповідно до керівного стандарту. Ферованадій транспортується в сталевих бочках, великих мішках або зв’язаних зв’язках із чітким маркуванням сорту та партії, і його слід зберігати сухим, окремо від землі та розділених за сортом, щоб не можна було змішати дві подібні-куски. Слід уникати поглинання вологи, оскільки воно вводить водень і кисень у розплав, а будь-яку дрібну фракцію, що утворюється під час обробки, можна брикетувати або повертати постачальнику, а не завантажувати.

Часті запитання

З: Яка основна функція ферованадію у виробництві сталі?
Це добавка до сплаву: ванадій, який він вводить, покращує зернисту структуру та утворює дрібні виділення карбонітриду, які підвищують твердість, міцність, зносостійкість і в’язкість готової сталі.

З: Які сталі зазвичай містять ванадій?
Вуглецева та низько{0}}легована високо{1}}міцна сталь, мікро-легована арматура та конструкційні секції, високо-легована та інструментальна сталь, пружинна та кувальна сталь, а також-стійкий до стирання чавун.

З: Яка різниця між FeV50 і FeV80?
Вміст ванадію, близько 50 % проти приблизно 80 %, разом із більш жорсткими залишковими межами у вищому сорті; FeV80 додає ті самі одиниці ванадію з меншою масою та меншою втратою температури.

П: Як ферованадій додається до тепла?
Його зазвичай додають у ковш або під час випуску після розкислення, що запобігає потраплянню ванадію в атмосферу окислювальної печі та дає вихід приблизно 90 % або краще.

З: Скільки ванадію потрібно для мікро-легованої сталі?
Зазвичай лише невелика добавка, виражена в сотих частках відсотка ванадію в сталі, якої достатньо для досягнення необхідного класу міцності при низькій вартості сплаву.

З: Чи впливає клас ванадію на сертифікат?
так Сертифікат повинен містити аналізований вміст ванадію та залишкових елементів алюмінію, кремнію, вуглецю, фосфору та сірки, а значення мають бути в межах, узгоджених для замовленого класу.