碳化钒的用途
碳化钒与氮化钒
用途
碳化钒、氮化钒是两种重要的钒合金添加剂。钒80%~90%用于钢铁工业的非常主要的原因是钒同碳、氮反应形成耐熔性碳、氮化物,根据钢的成分和钢处理过程的温度情况,这些化合物在钢中能起沉淀硬化和晶粒细化的作用。因此,碳化钒、氮化钒合金在钒钢生产中起着日趋重要的作用。碳化钒、氮化钒可用于结构钢、工具钢、管道钢、钢筋、普通工程钢以及铸铁中。已有的研究表明:
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碳化钒的用途
碳化钒与氮化钒
用途
碳化钒、氮化钒是两种重要的钒合金添加剂。钒80%~90%用于钢铁工业的非常主要的原因是钒同碳、氮反应形成耐熔性碳、氮化物,根据钢的成分和钢处理过程的温度情况,这些化合物在钢中能起沉淀硬化和晶粒细化的作用。因此,碳化钒、氮化钒合金在钒钢生产中起着日趋重要的作用。碳化钒、氮化钒可用于结构钢、工具钢、管道钢、钢筋、普通工程钢以及铸铁中。已有的研究表明:碳化钒、氮化钒添加于钢中能提高钢的性、耐腐性、韧性、强度、延展性和硬度以及抗热疲劳性等综合机械性能,并使钢具有良好的可焊接性能,而且能起到消除夹杂物延伸等作用。尤其是在高强度低合金钢中,氮化钒中的氮比碳化钒更有利于促进富氮的碳、氮化钒的析出,从而更有效的强化和细化晶粒,并比碳化钒减少钒的加入量,降低生产成本。另外,碳化钒还可作为制取金属钒的原料。
碳热还原合成
碳化钒粉末的反应过程
动性增大，在５００℃时，已经发生了Ｖ：Ｏ；的还原反应放出ＣＯ，生成ＶＯ：，该反应产物具有严重的缺陷，呈现很大的活性。说明５０００Ｃ以前，在Ｖ：０，和ｃ的接触面上形成一层反应产物层，一种组元的质点已经扩散到另一种组元的晶格内部，形成了新的氧化物；晶格内部的反应进行常伴随着颗粒表面的疏松和活化，反应产物的分散性在此阶段中还非常高。
继续升高温度，出现了Ｖ的更低价态的氧化物Ｖ：Ｏ，，此时的混合物具有很高的活性。再升高温度，Ｖ：Ｏ，将继续与Ｃ发生反应，或者伴随有ＣＯ参与的气相反应生成ＶＣ，一；或Ｖ（Ｃ，Ｏ）和ＣＯ。。但是，ＶＣ，一。晶体具有结构缺陷，即在晶格中存在着空位，或者结构中的质点从晶格中的正常位置移至晶格间隙而出现空位；晶体中的缺陷或空位是可位移的，随着温度的升高，质点活化能增大，温度愈高，质点愈易于取得进行位移所必须的活化能；即是碳原子扩散到碳化钒晶格内部，碳和晶格氧原子扩散到晶格外部形成含碳气体（ＣＯ、ＣＯ：）放出的过程，终生成碳原子有序排列的Ｖ。
钒在钢中的主要作用是：
(1) 碳氮化钒的析出温度较低，固溶在奥氏体中，晶界迁移的拖拽力低。这将有利于奥氏体再结晶，容易实施再结晶控轧，沿钢材截面组织均匀。在很宽的温度范围内，能得到均匀再结晶晶粒，终轧温度对力学性能影响不大。相比较其它微合金钢和合金钢而言，含钒钢的轧制抗力较小，与碳锰钢相当。
(2) 在铁素体或马氏体中析出，产生析出强化作用，一般在铁素体中的析出强化增量在50MPa～100MPa。通过提高钢中氮含量可以促进钒的析出，获得更大的析出强化效果。这在高强度热轧带肋钢筋的生产中是一项好技术，达到节约钒的使用量，提高析出强化量的作用。
(3) 马氏体钢中添加钒可以增大钢的抗回火软化性能，使钢在回火过程中保持马氏体板条形态，或者在回火过程中析出碳化钒，产生二次硬化效应。
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