A vanádium főbb alkalmazásai az acélban, akkumulátorokban és repülőgépiparban
Hagyjon üzenetet
Ahol a vanádiumot ténylegesen fogyasztják
A világszerte megtermelt vanádium 80-90%-át az acélgyártásba töltik be, többnyire ferrovanadiumként vagy vanádium-tartalmú salakként, amelyet közvetlen ötvözésre használnak. A maradék a vanádium vegyszereké, főként a vanádium-pentoxidé a katalizátor- és elektrolitgyártáshoz, valamint a titán és alumínium ötvözeteihez. Mivel az adagolási szintek alacsonyak, általában 0,02-0,15% V a kész hőben, a vevők a beszállítót a visszanyerés aránya, a csomóméret konzisztenciája, valamint a szén- és alumíniumszintek alapján ítélik meg, nem pedig a mennyiség alapján.
Mikroötvözött és nagy{0}}szilárdságú alacsony-ötvözött acélok
A vanádium rendelkezik a legszélesebb feldolgozási ablakkal a szokásos mikroötvöző elemek közül. Újramelegítéskor feloldódik, és vanádium-karbonitridként kicsapódik az ellenőrzött hengerlés és gyorsított hűtés során, így a folyáshatár megnövekszik anélkül, hogy a szívósság büntetése a szén egyszerű felemelésével járna. Az olyan szerkezeti minőségek, mint az ASTM A572/A572M Grade 50, amelynek minimális folyáshatára 345 MPa és minimális szakítószilárdsága 450 MPa, valamint az ASTM A992/A992M melegen hengerelt szerkezeti formákhoz, 345{12}}folyáshatárral, 345{12}}minimum 450 MPa folyáshatárral és minimum 450 MPa folyáshatárral vanádium-nitrogén adalékokkal 0,04-0,12% V tartományban. A betonacél- és hálómarók ugyanazt a mechanizmust használják a magasabb szilárdsági osztályok eléréséhez, miközben a hegeszthetőséghez elég alacsonyan tartják a szenet, a nehézlemezgyártók pedig vanádiumot használnak a szilárdság megtartására normalizálás után.
Szerszámacélok, présacélok és hőálló{0}}minőségek
Szerszámacélokban a vanádium csapok az ausztenit szemcseméretét az edzés során, és kemény MC{0}} típusú karbidokat képeznek, amelyek kopásállóak. Az ASTM A681 által lefedett, H13 osztályba tartozó reprezentatív meleg-munkaminőség 0,32-0,45% C-t, 4,75-5,50% Cr-t, 1,10-1,75% Mo-t és 0,80-1,20% V-t. kúszásálló és szelepacélok.
Ferrovanadium fokozatok és töltési kialakítás
A ferrovánát névleges vanádiumtartalommal kereskednek. A nemzetközi kereskedelmet a FeV50 és a FeV80 dominálják, darabos formában szállítják, tipikus 10-50 mm vagy 10-100 mm-es frakciókkal. Az alábbi táblázat összefoglalja azokat a munkaadatokat, amelyekre egy olvasztóműhelynek szüksége van a beszerzési rendelés kiírásakor.
| Paraméter | FeV50 | FeV80 |
|---|---|---|
| Névleges vanádium tartalom | 50% V | 80% V |
| Közös méretű frakció | 10-50 mm | 10-100 mm |
| Tipikus csomagolás | 250 kg-os acéldob | 1 t nagy zsák vagy dob |
| Szokásos alkalmazás | Merőkanál kiegészítők | Ömlesztett ötvözés és konverter töltés |
| Főbb vásárlási változók | Al, Si, C tartalom; csomó egyenletessége | hasznosítás tonnánként; bírság tartalma |
Vanádium Redox Flow akkumulátorok
Az energiatárolás a második legnagyobb végfelhasználás. A vanádium redox áramlási akkumulátor folyékony elektrolitban tárolja az energiát a köteg mindkét oldalán, így a kapacitást nem az elektródák területe, hanem a tartály térfogata határozza meg. Az elektrolitot legalább 98%-os V2O5 osztályú vanádium-pentoxidból állítják elő, és kénsavban oldják; mivel mindkét félcella különböző oxidációs állapotú vanádiumot használ, a keresztszennyeződés nem pusztítja el az elektrolitot, ami a fő oka annak, hogy a kémia megfelel a hosszú-időtartamú munkaciklusoknak.
Repülési, autóipari és építőipari kereslet
A Ti-6Al-4V titánötvözet, amelyet az ASTM B265/B265M szabvány szerint 5. fokozatnak jelölnek, minimális szakítószilárdsága 895 MPa és minimális folyáshatára 828 MPa, nagyjából 4% vanádiumot tartalmaz, és a vanádium iránti keresletet a repülőgépváz- és hajtóműalkatrész-gyártók körében tartja szükségesnek. A közúti járművekben a vanádium megerősíti a mikroötvözött kovácsolt alkatrészeket, például a hajtórudakat és az alváz alkatrészeket; az építőiparban versenyképes áron nagy szilárdságot biztosít szelvényekben, betonacélban és hídacélban. Az erősítésen túl a vanádium-adalékok csökkentik az oxidációt és a korróziós támadást is magas hőmérsékleten.
Gyakran Ismételt Kérdések
Q:Mi a különbség a FeV50 és a FeV80 között?
V: Mindkettő ferrovanadium csomó; a szám a névleges vanádiumtartalom százalékban kifejezve. A FeV80 körülbelül 1,6-szor annyi vanádiumot szállít, mint egy tonna ötvözet, ami csökkenti a vanádium egységenkénti szállítási és kezelési költségét, de pontosabb töltésszámítást igényel.
Q:Miért adják a vanádiumot nitrogénnel?
V: A nitrogén felgyorsítja a vanádium-karbonitrid kiválását, így alacsonyabb vanádium hozzáadással ugyanazt az erősséget érjük el. A vanádium-nitrogénötvözeteket általában betonacél- és profilmalmokban használják, ahol a szilárdságot a széntartalom növelése nélkül kell elérni.
Q:Mely szerkezeti szabványszámokra kell hivatkozni a beszerzési megrendelésben?
V: Hivatkozzon az acéltermékek szabványára, például ASTM A572/A572M vagy ASTM A992/A992M a kész acélra, és a vasötvözet specifikációjára a kiegészítéshez. A rendelésben szereplő tulajdonságkorlátoknak meg kell egyeznie a minőséggel, például 345 MPa minimális hozam az A572 Grade 50 esetében.
Q:A vanádium csökkenti a hegeszthetőséget?
V: A 0,04-0,12%-os tartományban lévő alacsony vanádium hozzáadása nem károsítja a hegeszthetőséget, ha a szén- és szénegyenértéket szabályozzák. A hegesztési problémákat általában a szén és a maradék elemek okozzák, nem maga a vanádium.
Q:Milyen méretű csomót kell rendelni a merőkanál hozzáadásához?
V: 10-50 mm-es csomó gyorsan feloldódik az üstben, és ez a szokásos választás a díszítéshez; A 10-100 mm-es csomót részesítjük előnyben ömlesztett töltéshez, ahol a kemencében lassabb, de teljesebb oldódás is elfogadható.
Q:Hogyan mérhető a vanádium visszanyerése?
V: A visszanyerést a kész hőben lévő elemzett vanádium és a töltött vanádium arányából számítják ki, és általában hőkiegyenlítéssel, nem pedig egyetlen mintával ellenőrzik.
