За шта се ферованадијум користи у модерној производњи челика?

Ферованадијум је главна легура гвожђа и ванадијума која се скоро у потпуности троши као додатак за производњу челика. Комерцијалне класе садрже између 35% и 80% ванадијума, при чему ФеВ50 (48–52% В) и ФеВ80 (78–82% В) покривају највећи део светске трговине. Границе квалитета и услови испоруке су фиксирани у АСТМ А102/А102М и ГБ/Т 4139, који постављају опсег ванадијума, максимални ниво угљеника и дозвољене резидуалне елементе сваког разреда.

Ванадијум је јак стваралац карбида и нитрида, тако да мали додаци мењају челик много више него што њихова тежина сугерише. Додатак микролегирања од 0,03–0,10% В је типично довољан да подигне границу течења за 100–200 МПа након контролисаног ваљања, без губитка жилавости који произилази из једноставног подизања угљеника.

Шта је ферованадијум и како је класификован

ФеВ се производи редуковањем ванадијум оксида у присуству гвожђа, најчешће алумино{0}}термичком реакцијом у кутлачи или малој пећи. Производ је крта, сребрно-сива легура која се дроби и просијава у пећи{3}}величина за пуњење. У спецификацијама куповине обично се наводе четири ствари: класа и опсег ванадијума, ограничења угљеника, силицијума, алуминијума, фосфора и сумпора, величина честица и паковање. За пуњење у пећи користе се грудве величине 10–50 мм, за додавање у лонац од 3–10 мм дробљени материјал, а за убризгавање жице са језгром у праху испод 3 мм. Величина сита је верификована у односу на АСТМ Е11 плетена-жичана сита за испитивање, а хемијски сертификат по{14}}парцији обично је подржан независном лабораторијском анализом.

Зашто произвођачи челика додају ванадијум

Додатак ванадијума функционише на три начина: рафинише зрно аустенита током ваљања, поново се таложи као В(Ц,Н) при хлађењу и повећава отпорност каљених и темперираних делова. Та комбинација је основа праксе ниске{2}}легура високе{1}}врсте (ХСЛА).

Структурна плоча према АСТМ А572/А572М степену 50 мора да достигне минималну границу течења од 345 МПа, а челик за цевоводе према АПИ 5Л разреду Кс70 минимално 485 МПа. Оба се рутински сусрећу са микролегирањем ванадијума и ниобијума, а не само са угљеником.

Индустрије главне крајње{0}}употребе

Изградња и инфраструктура.Носачи мостова, високи-ступови, кранске шине и приобалне конструкције користе В-микролегиране делове и плоче где је смањење тежине важно. Нижи садржај угљеника такође побољшава заварљивост на лицу места.

Аутомотиве.Ванадијум се користи у ковању челика за радилице, клипњаче и делове преноса, у челицима за опруге и у топло{0}}штанцаним и пресованим- компонентама каросерије. Легура омогућава добављачу да испуни циљ чврстоће уз мању и заварљиву анализу.

Ваздухопловство и одбрана.Легуре титанијума са 10–15% В користе се за конструкцију авиона и делове стајног{2}}трапа, а алатни челици са лежајевима ванадијума{3}} користе се за калупе за ковање и алате за сечење.

Енергија.Цев високог{0}}притиска, транспортни водови водоника и ЦО2 и плоча{2}} посуде под притиском ослањају се на ванадијум за задржавање чврстоће на радној температури. Ванадијум пентоксид, сировина за ФеВ, такође је сировина за електролит ванадијум редокс проточне батерије, где је специфициран садржај В2О5 од 99% и више.

Поврат и контрола трошкова

Искориштавање ванадијума у ​​челичном купатилу је нормално 90–95% за додавање грудвица након деоксидације, а ниже када се додавање врши у оксидирајућу шљаку или прерано на топлоти. Принос додатно опада ако се фини прах додаје ручно, а не жицом са језгром. За контролу трошкова, купци упоређују цену по килограму садржаног ванадијума, а не цену по тони легуре, и задржавају додатак док потенцијал кисеоника у купатилу не буде низак. Руковање у расутом стању у великим врећама од 1 т или 1,25 т, са омотачима заштићеним од влаге-, одржава губитке при просејавању и стварање ситних честица ниским.

Провера квалитета пре прихватања

Узорке треба узимати из згњеченог тока, а не са површине велике вреће, јер се фракције -богате и гвожђем- сегрегирају током руковања. Флуоресценција Кс- зрака даје брзу проверу опсега ванадијума, док анализа сагоревања потврђује угљеник. Сумпор и фосфор су два остатка који најчешће потискују много тога из спецификације, а садржај алуминијума је битан тамо где произвођач челика не може да приушти додатно оптерећење деоксидације. За сваку анализу треба користити сертификоване референтне материјале.

Често постављана питања

Q:За шта се користи ферованадијум?
О: Користи се скоро у потпуности као адитив за производњу челика: за јачање ХСЛА плоча, секција и линијских цеви, за контролу каљивости у ковању и опружним челицима, за додавање отпорности на хабање алатним челицима и за стабилизацију бета фазе у легурама титанијума.

Q:Која је разлика између ФеВ50 и ФеВ80?
О: ФеВ50 садржи 48–52% ванадијума, а ФеВ80 садржи 78–82%. ФеВ80 носи мање гвожђа по килограму ванадијума, тако да су трошкови транспорта и руковања по затвореној јединици нижи, док се ФеВ50 лакше раствара у неким праксама лонца.

Q:Колико је ванадијума додато ХСЛА челику?
О: Типични нивои микролегирања су 0,03–0,10% ванадијума у ​​готовом челику, који се обично додаје као отприлике 1–2,5 кг ФеВ80 по тони челика.

Q:Какав је типичан опоравак ванадијума у ​​кутлачи?
О: Опоравак од 90–95% се постиже када се додавање врши након деоксидације уз добро мешање. Опоравак опада када шљака оксидира, када се додавање врши прерано или када се фини прах пуни ручно.

Q:Коју величину честица треба наручити?
О: 10–50 мм грудва за пуњење пећи, 3–10 мм дробљена за већину додавања кутлача и испод 3 мм праха за жицу са језгром. Одређивање величине је обично сертификовано у односу на АСТМ Е11 тест сита.

Q:Који стандарди дефинишу класе ферованадијума?
О: АСТМ А102/А102М и ГБ/Т 4139 одређују опсеге ванадијума и границе нечистоћа по степену; испоруке су обично сертификоване према једном од ових плус независна анализа серије.