钒在钢中的作用

一、钒对钢的显微组织及热处理的影响

① 钒和铁能够形成连续的固溶体，强烈地缩小奥氏体相区。

② 钒和碳、氮、氧都有极强的亲和力，在钢中主要以碳化物或氮化物、氧化物的形态存在。

③ 通过控制奥氏体化温度来改变钒在奥氏体中的含量和未溶碳化物的数量以及钢的实际晶粒度，可以调节钢的淬透性。

④ 由于钒与碳能够形成稳定难熔的碳化物，使钢在较高温度时仍保持细晶组织，大大降低钢的过热敏感性。

二、钒对钢的力学性能的影响

① 少量的钒可使晶粒细化、韧性增大。

② 钒含量较高导致聚集的碳化物出现，使强度降低，碳化物在晶内析出会降低室温韧性，故在大部分钢中含量不高。

③ 经适当的热处理使碳化物弥散析出时，钒可提高钢的高温持久强度和蠕变抗力。

④ 钒的碳化物是金属碳化物中最硬和最耐磨的，弥散分布的碳化物可提高工具钢的硬度和耐磨性。

三、钒对钢的物理、化学及工艺性能的影响

① 在铁镍合金中加入钒，经适当热处理后可提高磁导率。在永磁钢中加入钒，能提高磁矫顽力。

② 加入足够量的钒，将碳固定于钒碳化合物中时，可大大增加钢在高温高压下对氢的稳定性，适用于制造反应釜。不锈耐酸钢中，钒可改善抗晶间腐蚀的性能。

反应釜

③ 出现钒的氧化物时，对钢的高温抗氧化性不利。

④ 含钒钢在加工温度较低时可显著增加变形能力。

⑤ 钒可改善钢的焊接性能

四、钒在钢中的应用

①在普通低合金钢、合金结构钢、弹簧钢、轴承钢、合金工具钢、高速工具钢、耐热钢、抗氢钢和低温用钢等系列中有广泛的应用。

②钒在地球的储量不高，价格虽较硅、锰、钛、钼略贵，但在钢中的用量一般不大于0.5%(质量分数，除高速工具钢外)，故可推广使用。目前钒已成为发展新钢种的常用元素之一。