钒微合金化技术进展及应用-2019-01-17
不同钒微合金化方式对钢筋强屈比的影响
不同钒微合金化方式对钢筋强屈比的影响
钒微合金化是一种重要的钢铁材料强化方式，可以显著提高钢材的力学性能。
在钢筋中，由于钒的加入，可以显著提高钢筋的强度和屈服点，同时降低塑性变形能力。
然而，
不同的钒微合金化方式对钢筋的强屈比有不同的影响，需要进行研究和探究。
目前研究表明，钒在钢中的形态有很大的影响。
钒可以以溶解状态的形式存在于钢中，也可以以非溶解状态的形式存在于钢中。
钒微合金化通常是通过钒的非溶解态方式实现
的。
钒微合金化的方式包括：包括钢液中添加钒微合金元素、通过锭材等添加钒微合金元
素等方式实现。
这些方式中，最常见的是在钢液中添加钒微合金元素，因为这种方式较为
简便，同时效果也比较显著。
另外，在钢液中添加钒微合金元素时，还需要注意添加量的控制。
过多的钒微合金元
素的添加会导致钢筋的强度变得过高，这会影响钢筋的可加工性和成型性。
总之，不同的钒微合金化方式对钢筋的强屈比有不同的影响。
在实际生产中，应根据
具体情况选择合适的钒微合金化方式和添加量，以达到最优化的加工和使用效果。
钒研究新型材料的重要元素
钒研究新型材料的重要元素钒是一种重要的过渡金属元素，具有广泛的应用领域。
在材料科学中，钒的研究对于发现和制备新型材料具有重要意义。
本文将探讨钒在研究新型材料中的重要性，并介绍一些钒在材料领域的应用。
一、钒的物理性质钒是一种具有金属光泽的银白色金属元素，化学符号为V，原子序数为23，原子量为50.9415。
它具有较高的熔点和热导率，且具有良好的韧性和抗腐蚀性能。
此外，钒还表现出较高的硬度和耐磨性，使其成为制备高强度、高耐磨材料的理想选项。
二、钒在新型材料研究中的应用1. 钒合金钒与其他金属元素合金化可以改变金属的性能和结构。
例如，钛合金中添加适量的钒可以提高其强度和耐腐蚀性能。
此外，钒还可以用于制备高熔点合金，如钒铌合金和钒钛铁矿合金等。
这些合金在航空航天、汽车制造和核工业等领域有着重要应用。
2. 钒氧化物钒氧化物是一类重要的材料，具有宽电子带隙和良好的导电性能。
它们在电池、电子器件和光电器件等领域被广泛应用。
例如，钒氧化物可用于制备高性能锂离子电池的正极材料，其高容量和优异的循环稳定性使之成为一种具有潜力的动力电池材料。
3. 钒基超导材料钒在超导材料领域也具有重要的应用价值。
一些钒基超导体，如钒钛矿结构的钒硫化物和钒氧化物等，显示出较高的临界温度和较好的输运性能。
这些材料对于研究超导机制和应用于超导电器件具有重要意义。
4. 钒基催化剂钒及其化合物在催化领域也表现出良好的性能。
例如，钒基催化剂可用于氧化反应、还原反应以及有机合成中的氧化脱氢等反应。
钒基催化剂具有高催化活性、良好的选择性和较好的耐久性，对于实现清洁能源和高效催化过程具有重要意义。
三、结语钒作为一种重要的元素，在新型材料研究中扮演着重要角色。
它的物理性质和化学特性使得钒在合金、氧化物、超导材料和催化剂等各个领域都具备广泛应用的潜力。
通过深入研究钒的性质和应用，我们可以进一步推动新型材料的发展，推动科技进步和社会发展。
钒氮合金的应用及展望
0. 90~ 1. 20
1. 00~ 1. 40
V
0. 08~ 0. 12
0. 12~ 0. 15
0. 06~ 0. 08
0. 08~ 0. 12
N < 0. 018 < 0. 018 < 0. 018 < 0. 018
∀ 14 ∀
四川冶金
第 27 卷
500 MPa 级焊接钢筋, 添加 0. 06~ 0. 08 % V+ ( 120 ~ 160) # 10 6[ N] 即可满足要求; 而对转炉钢, 由于 残余氮含量比电炉钢低, 需要添加更高的钒含量。
1. 2 钒氮合金的加入方法 大量的试验和生产实践表明, 钒氮合金在炼钢 过程中可采用与钒铁合金相同的加入方法, 不需要 采取特殊措施。对于转炉冶炼工艺, 如不经真空处 理, 通常在出钢 1/ 3 时直接加入钢包内, 出完钢后进 行吹氩搅拌, 以保证钒氮合金充分熔化和成分均匀; 如需真空处理, 则 在真空处理过程 中加入钢包内。 通常钒、氮的收得率可以分别保持在 90 % 以上和 60 % 以上。 1. 3 钒氮合金的增氮效果 钒氮合金的应用为钒、氮同时合金化提供了一
国内最典型的成功应用实例是以400mpa级钢筋为代表的棒材产品钒氮合金代替钒铁fev进行钒微合金化可以显著提高钢筋强度而不影响塑性和焊接性能与此同时在保证钢筋一定强度的情况下可以减少合金的加入量降低合金化成本因此目前国内许多钢铁企业已采用钒氮合金生产高强度钢筋
第 27 卷 第 4 期 2005 年 8 月
( 2) 在含钒钢中, 氮与钒结合不仅可以提高钒的 强化效应, 而且可以减少其负面影响, 充分利用氮作 为合金元素来进一步提高钢的强度。
( 3) 钒氮微合金化通过优化钒的析出和细化铁 素体晶粒, 充分发挥了晶粒细化强化和沉淀强化两 种强化方式的作用, 大大改善了钢的强韧性配合, 对 高强度低合金钢强度的贡献超过了 70 % , 充分体现 了微合金化在技术经济方面的优势。
钒制品先进制造技术开发及应用政策
钒制品先进制造技术开发及应用政策钒制品先进制造技术开发及应用政策是当前工业领域的热门话题。
钒是一种重要的金属材料，广泛用于钢铁生产、航天航空、新能源储能等领域。
随着工业技术的不断发展，钒制品的制造技术也在不断更新换代，为了更好地促进钒制品的制造技术开发和应用政策的制定，我将在本文中对这一主题进行全面的评估和探讨。
一、钒制品制造技术的发展历程1. 传统冶炼工艺在钒制品的发展历程中，传统的冶炼工艺是首先需要了解的。
这些传统工艺如高炉冶炼法、电炉法等在钒制品的生产中发挥了重要作用。
2. 先进制造技术随着科技的进步和工业的发展，钒制品的制造技术也在不断更新。
新型的制造技术如氧气转炉法、电弧炉法等逐渐成为主流。
二、钒制品在不同领域的应用政策1. 钢铁生产领域钒作为合金元素，可以显著提高钢铁的强度和硬度。
在钢铁生产领域，钒制品的应用政策一直备受关注。
2. 航天航空领域在航天航空领域，钒制品被广泛应用于制造航空发动机和导弹等高端装备，因此相关的应用政策也备受瞩目。
3. 新能源储能领域随着新能源的快速发展，钒制品作为储能材料备受关注。
相关的应用政策也将对新能源领域的发展产生重要影响。
三、个人观点和理解就我个人而言，我认为钒制品的先进制造技术开发及应用政策对于推动工业领域的发展具有重要意义。
随着新技术的不断涌现，我们有信心在钒制品制造技术和应用政策方面迈出更大的步伐，推动工业领域更加健康、可持续地发展。
总结回顾通过本文的探讨，我们对钒制品先进制造技术开发及应用政策有了更加全面、深刻和灵活的理解。
传统的制造技术和新型的制造技术都对钒制品的发展起到了积极作用，而相关的应用政策也将为不同领域的发展提供支持和保障。
我相信，在政府、企业和科研机构的共同努力下，钒制品的制造技术和应用政策一定会迎来更加美好的未来。
经过全面的评估和探讨，本文对钒制品先进制造技术开发及应用政策进行了深入的分析，并共享了个人的观点和理解。
希望本文能够对读者对这一主题有所启发，并对相关领域的发展有所助益。
钒氮微合金化在HRB400E钢筋生产中的应用及研究
钒氮微合金化在HRB400E钢筋生产中的应用及研究
钒氮微合金化在HRB400E钢筋生产中的应用及研究
柳洪义;徐峰;李哲;轩宗宇;张涛
【期刊名称】《河北冶金》
【年(卷),期】2017(000)002
【摘要】介绍了钒氮微合金HRB400E钢筋的试验情况,探讨了钒氮强化机理.研究了钢筋的成分、生产工艺、金相组织、力学性能,结果表明:采用钒氮微合金化工艺生产的HRB400E钢筋,钢的化学成分和力学性能稳定,金相组织符合国标要求,氮元素对钢筋屈服强度的提高起到了积极作用.
【总页数】5页(15-19)
【关键词】钒氮微合金化;HRB400E钢筋;应用;研究
【作者】柳洪义;徐峰;李哲;轩宗宇;张涛
【作者单位】河钢集团唐钢公司,河北唐山063016;河钢集团唐钢公司,河北唐山063016;河钢集团唐钢公司,河北唐山063016;河钢集团唐钢公司,河北唐山063016;河钢集团唐钢公司,河北唐山063016 【正文语种】中文
【中图分类】TG335.6
【相关文献】
1.H RB400热轧带肋钢筋微氮合金化研究与应用 [J], 王建军
2.钒氮微合金化工艺开发HRB400热轧带肋钢筋的生产实践[J], 聂雨青; 温德智
3.钒氮微合金化HRB400钢筋生产实践 [J], 李素华
4.钒氮微合金化HRB400抗震钢筋的研制 [J], 陈伟。
《钒微合金钢的热变形行为及相变动力学研究》
《钒微合金钢的热变形行为及相变动力学研究》篇一一、引言钒微合金钢因其良好的力学性能和加工性能在多个工程领域得到广泛应用。
对钒微合金钢的热变形行为及相变动力学的研究，不仅有助于了解其组织演变过程和力学性能，也有助于提高材料在生产加工中的质量和效率。
本文旨在探讨钒微合金钢的热变形行为及其相变动力学，以期为实际生产提供理论依据。
二、钒微合金钢的组成与性质钒微合金钢的组成元素主要为铁、碳、钒以及其他微量合金元素。
这些元素的分布、配比等特性直接影响其性能和加工效果。
其组织结构和性质不仅决定了其在工程中的应用范围，而且也影响其热变形行为及相变动力学的研究。
三、热变形行为研究（一）热变形过程钒微合金钢的热变形过程主要涉及材料在高温下的塑性变形行为。
这一过程受温度、应变速率、应变量等因素的影响，这些因素的变化将导致材料内部组织结构的改变，从而影响其力学性能。
（二）热变形行为的影响因素1. 温度：温度是影响钒微合金钢热变形行为的关键因素。
随着温度的升高，材料的塑性变形能力增强，但过高的温度可能导致晶粒长大，降低材料的力学性能。
2. 应变速率：应变速率的大小直接影响材料的热变形行为。
应变速率过大可能导致材料内部的应力集中，产生裂纹；而过小的应变速率可能使材料的塑性变形不充分。
3. 应变量：应变量反映了材料的塑性变形程度。
过大的应变量可能导致材料产生不均匀的晶粒尺寸和形态，从而影响其力学性能。
四、相变动力学研究（一）相变过程钒微合金钢的相变过程主要涉及材料在加热或冷却过程中的组织转变。
这一过程受加热速度、温度及合金元素的影响，可能产生多种组织结构，如珠光体、贝氏体等。
（二）相变动力学的关键因素1. 加热速度：加热速度决定了材料达到特定温度所需的时间，从而影响其组织转变的速度和程度。
2. 温度：温度是影响相变的关键因素，不同的温度可能导致不同的组织结构形成。
3. 合金元素：钒等合金元素的加入可能改变材料的相变过程和相变产物，从而影响其性能。
钒(V)(合金化)
钢中存在的碳化钒为NaCI(BI)型面心立方结构的间隙相,其中的间隙原子(特别是碳原子)常会发生一定程度的缺位,使其化学组成式中碳的系数小于1, 氮化钒中由于氮原子缺位很少,可认为是VN.氮化钒的形成温度仅稍高于低碳钢的Ac3温度,一般来说也能用来控制奥氏体的再结晶,但高碳钢的情况例外,因为它的转变温度较低。
当然,在控制正火钢的晶粒长大方面,氮化钒确实起到了一定的作用。
但是钒的主要作用是通过在铁素体中的沉淀析出,来增加钢的强度,它可使钢的强度增加150 MPa以上。
钒的这种效果,在轧材中显得尤为重要。
钒在低合金高强度钢中的第二个作用就是它对钢转变特性的影响。
钒不象铌,也不象除了硅以外的大多数其它合金元素,至少当其单独加入时,并不抑制铁素体的形成,相反,它却加速珠光体的形成。
钒的这种特性在焊接件中尤其重要,因为它促进了焊接热影响区(HAZ)中奥氏体晶界上铁素体的形成,当然也包括晶粒内铁素体的形成,而这些将增加HAZ的韧性。
钒能促进珠光体的形成,还能细化铁素体板条.钒象大多数溶质合金一样能抑制贝氏体的形成。
因此,如果它是溶解而不是以碳化钒和氮化钒的形式沉淀析出,则可用来增加淬透性,这可以通过高温淬火获得,尽管这往往不实用或不经济。
在少量钼存在的情况下,钒的溶解度将会增加研究发现,V的溶解温度较低!溶解度大,在常规的加热温度下V很容易全部固溶在钢中,因此在冷却过程中,钒可以充分的与C!N结合,图1.8是微合金元素碳!氮化物的溶解度曲线,VN比VC的溶解度低,在高温奥氏体区可析出VN,阻止了奥氏体晶粒长大;在较低的温度下VC能在铁素体区析出,起到析出强化的作用v对推迟再结晶的影响较小,它可以提高钢的晶粒粗化温度,降低再结晶温度,扩大了奥氏体再结晶区的温度范围,因此V-N微合金钢可以采用高温奥氏体区的再结晶控制轧制,使奥氏体晶粒通过反复轧制得到细小的奥氏体颗粒,起到细化晶粒的作用"含V钢中,随着N含量增加,V(C,N)析出相的密度增大,颗粒尺寸减小,并且颗粒之间的距离也随着变小,也就是说析出反应的化学驱动力增加,导致形核率增大,沉淀效果提高,使强度增加形成VC的理想化学配比(4.24)V(C,N)析出的一个重要特征是:在同一个试样中,甚至同一晶粒内,析出模式多种多样[1,2]。
《钒微合金钢的热变形行为及相变动力学研究》
《钒微合金钢的热变形行为及相变动力学研究》篇一一、引言钒微合金钢作为一种重要的金属材料，具有优异的力学性能和工艺性能，广泛应用于汽车、机械制造、建筑等多个领域。
其热变形行为及相变动力学研究对于理解其加工过程、优化生产工艺、提高产品性能具有重要意义。
本文旨在研究钒微合金钢的热变形行为及相变动力学，为实际生产提供理论依据。
二、实验材料与方法1. 实验材料本实验选用钒微合金钢为研究对象，其化学成分及力学性能符合国家标准。
2. 实验方法（1）热变形行为研究：采用热模拟试验机对钒微合金钢进行热压缩试验，研究其在不同温度、应变速率下的流变行为及组织演变。
（2）相变动力学研究：通过金相显微镜、X射线衍射等手段，观察钒微合金钢在加热、保温、冷却过程中的相变行为，研究相变动力学参数。
三、钒微合金钢的热变形行为1. 流变行为钒微合金钢在热压缩过程中，流变应力随温度和应变速率的变化而变化。
在高温低应变速率条件下，流变应力较小，材料易于变形；而在低温高应变速率条件下，流变应力较大，材料变形困难。
2. 组织演变钒微合金钢在热压缩过程中，组织演变主要表现为动态再结晶和晶粒长大。
随着温度的升高和应变速率的降低，动态再结晶程度增加，晶粒尺寸增大。
同时，钒元素的加入对组织演变具有显著影响，可有效细化晶粒，提高材料力学性能。
四、钒微合金钢的相变动力学研究1. 相变过程钒微合金钢在加热、保温、冷却过程中发生一系列相变，主要包括奥氏体化、析出相的形成与长大等。
这些相变过程对材料的力学性能和工艺性能具有重要影响。
2. 相变动力学参数通过金相显微镜、X射线衍射等手段观察相变过程，并利用相关软件计算相变动力学参数，如相变温度、相变速率等。
这些参数对于优化生产工艺、提高产品性能具有重要意义。
五、结果与讨论1. 热变形行为结果通过热模拟试验机得到钒微合金钢在不同温度、应变速率下的流变应力曲线和组织演变图。
结果表明，钒微合金钢具有较好的热变形性能，在适当温度和应变速率下易于加工成型。
微氮合金+钒氮合金微合金化工艺在高强钢筋生产中的应用
生产实践·应用技术山西冶金SHANXI M ETALLURGY Total 180No.4，2019DOI:10.16525/14-1167/tf.2019.04.总第180期2019年第4期微氮合金+钒氮合金微合金化工艺在高强钢筋生产中的应用陈东辉（河钢集团宣钢公司，河北宣化075100）摘要：为了降低生产成本，宣钢采用微氮合金+钒氮合金微合金化工艺对HR B400系列钢筋进行生产试制研究，通过合理的控制技术，微观方面有明显的V(CN)析出相，提高了微合金化作用，生产出组织性能更为优良的针状铁素体热轧抗震螺纹钢筋，提高了钢筋的加工性能和耐候性能，钢筋的时效性能明显降低，同时降低了生产成本。
关键词：钒氮合金微氮合金高强钢筋性能中图分类号：TG142.33文献标识码：A文章编号：1672-1152（2019）04-0110-02收稿日期：2019-05-12作者简介：陈东辉（1985—），男，2009年毕业于河北理工大学冶金工程专业，工程师，现在河钢集团宣钢公司二钢轧厂从事转炉炼钢技术管理工作。
河钢集团宣钢公司（全文简称宣钢）钢筋生产一直采用钒微合金化技术［１］，对钢筋进行透射电镜分析，HRB400E 中未发现有明显的VN 析出物，致使宣钢钢筋不能充分发挥钒的微合金效果。
经过技术研究和试验，采用微氮合金+钒氮合金微合金化工艺，在满足客户产品标准、保证低合金钢（钢筋）力学性能条件下，充分利用微合金元素的固溶强化［２］、位错强化、晶界强化、沉淀强化［３］与相间强化等钢综合强化效果，突出（弥散）沉淀强化与相间强化（体）强化效果，通过控制成品钢的不同种类的碳氮化物弥撒、细小、均匀析出，实现了化学成分与组织相适应的最佳工艺控制，钢筋的性能各项指标达到了技术要求。
通过降低主要常规合金元素Mn 、Si 元素的含量及贵重合金V 的含量，宣钢降低了冶炼成本，取得良好的经济效果。
1微氮合金和钒氮合金主要理化指标宣钢在高强钢筋中应用微氮合金+钒氮合金微合金化技术，使用的微合金化物料主要为I-400型微氮合金和钒氮合金，其理化指标分别如表1和2所示。
《中碳钒微合金钢线材的基础研究及生产模拟》范文
《中碳钒微合金钢线材的基础研究及生产模拟》篇一一、引言随着现代工业的飞速发展，中碳钒微合金钢线材以其优良的力学性能和工艺性能，广泛应用于机械制造、汽车制造、石油化工等领域。
本文旨在探讨中碳钒微合金钢线材的基础研究及生产模拟，通过实验数据分析和模拟研究，以期为该类线材的生产工艺优化提供理论依据。
二、中碳钒微合金钢线材基础研究1. 成分及性能中碳钒微合金钢线材主要成分包括铁、碳、钒等元素。
其中，钒的加入能有效提高钢的强度和韧性，改善其加工性能。
该类线材具有较高的抗拉强度、屈服强度和良好的延伸率，能满足不同领域的应用需求。
2. 生产工艺中碳钒微合金钢线材的生产工艺主要包括冶炼、连铸、轧制、拉拔等步骤。
冶炼过程中需控制好化学成分，保证钢的纯净度和均匀性；连铸和轧制过程中需控制好温度和速度，以保证线材的尺寸精度和表面质量；拉拔过程中需控制好拉拔力和润滑条件，以获得所需的机械性能。
三、生产模拟为了优化中碳钒微合金钢线材的生产工艺，本文采用生产模拟的方法进行研究。
生产模拟主要包括冶炼模拟、轧制模拟和拉拔模拟三个部分。
1. 冶炼模拟冶炼模拟主要是通过数值模拟方法，模拟冶炼过程中化学反应、传热、流动等物理现象，从而预测和控制化学成分、温度等参数，为实际生产提供指导。
2. 轧制模拟轧制模拟主要是通过建立轧制过程的数学模型，分析轧制过程中的力学行为、温度场、应变场等，从而优化轧制工艺参数，提高线材的尺寸精度和表面质量。
3. 拉拔模拟拉拔模拟主要是通过建立拉拔过程的数学模型，分析拉拔过程中的力学行为、润滑条件等，从而控制拉拔力和润滑条件，以获得所需的机械性能。
四、实验结果及分析通过基础研究和生产模拟，我们得到了以下实验结果：1. 成分及性能：中碳钒微合金钢线材的抗拉强度、屈服强度和延伸率等性能指标均达到预期要求。
2. 生产工艺：通过优化冶炼、轧制和拉拔等工艺参数，提高了线材的尺寸精度、表面质量和机械性能。
3. 生产模拟：通过冶炼、轧制和拉拔模拟，预测和控制了实际生产过程中的关键参数，为生产工艺优化提供了理论依据。
《钒微合金钢的热变形行为及相变动力学研究》
《钒微合金钢的热变形行为及相变动力学研究》篇一一、引言钒微合金钢作为一种重要的金属材料，具有优异的力学性能和工艺性能，广泛应用于汽车、桥梁、建筑等重要工程领域。
其热变形行为及相变动力学的研究对于理解其加工性能、优化生产工艺、提高产品质量具有重要意义。
本文旨在研究钒微合金钢的热变形行为及相变动力学，为相关领域的科研工作者和工程技术人员提供理论依据和实践指导。
二、钒微合金钢的组成与性能钒微合金钢是指在钢铁材料中添加一定量的钒元素，通过钒与钢铁中的其他元素相互作用，形成微合金化的一种新型钢铁材料。
其具有高强度、良好的塑性和韧性，同时具有良好的焊接性能和抗疲劳性能。
三、热变形行为研究1. 热变形过程及影响因素钒微合金钢的热变形过程是一个复杂的物理过程，涉及到材料的加热、保温、变形和冷却等多个阶段。
在这个过程中，温度、应变速率和变形程度等因素都会对材料的热变形行为产生影响。
2. 热变形行为实验方法本文采用热模拟实验的方法，对钒微合金钢的热变形行为进行研究。
通过控制加热速度、温度、应变速率和变形程度等参数，观察材料的热变形过程，并记录相关数据。
3. 热变形行为分析根据实验数据，我们可以得到钒微合金钢的热变形本构方程，分析温度、应变速率和变形程度对材料热变形行为的影响规律。
同时，结合微观组织观察，研究热变形过程中材料的微观结构变化。
四、相变动力学研究1. 相变过程及影响因素钒微合金钢的相变过程是指材料在加热或冷却过程中，由于温度的变化而发生的组织结构变化。
相变过程受到温度、时间、合金元素含量等因素的影响。
2. 相变动力学实验方法本文采用金相显微镜、X射线衍射等手段，观察钒微合金钢在相变过程中的组织结构变化，并记录相关数据。
同时，通过差热分析等方法，研究相变过程中的热力学参数。
3. 相变动力学分析根据实验数据，我们可以得到钒微合金钢的相变动力学方程，分析温度、时间等因素对相变过程的影响规律。
同时，结合材料的力学性能测试，研究相变过程对材料性能的影响。
VN微合金化钢筋的强化机制
钒氮微合金化钢筋的强化机制1 引言钢筋是我国消耗量最大的钢材品种，为了尽快与国际接轨和节约钢材，中国正在加速建筑用钢的更新换代，HRB400钢筋的应用已成为主流。
采用微合金化技术是世界各国发展高强度钢筋的主要技术路线之一，钢中的微合金化元素均通过形成微合金化碳、氮化物来起作用。
由于钢中氮化物比碳化物具有更高的稳定性，析出相更细小弥散，其强化效果明显提高。
众所周知，钒是有效提高钢筋强度的微合金化元素之一，大量研究表明，氮是含钒钢中十分有效的合金元素，含钒钢中每增加10ppm的氮可提高强度6MPa以上，并且基本上与工艺条件无关。
通过利用廉价的氮元素，可显著提高含钒钢的强化效果，达到节约合金含量，降低生产成本的目的。
为此，北京钢铁研究总院率先在国内展开了钒氮微合金化技术生产高强度钢筋的研究工作，研究结果充分说明了采用钒氮微合金化技术生产高强度钢筋的技术、经济优势，这为发展我国经济型HRB400钢筋开辟了新途径。
本文根据近年来国内外在钒氮微合金化技术方面的研究成果，详细地叙述了钒氮微合金化在钢筋中的强化机制。
2 V(C、N)在奥氏体和铁素体中的析出2.1 V(C、N)在奥氏体中的溶解与析出研究表明，V(C、N)在奥氏体中的溶解度很大，在高温奥氏体中析出量极少，在平衡条件下，特别是在钢中钒、氮含量都较高时，钢中仅有一小部分钒在奥氏体中析出。
因此，在热轧过程中，即终轧温度在1000℃以上时，钒几乎全部固溶于奥氏体中，因此它对奥氏体再结晶不能产生有效的阻碍作用，无法抑制奥氏体晶粒的长大。
2.2 V(C、N)在铁素体中的析出能起有效作用的V(C、N)是在奥氏体—铁素体相变的最后阶段在铁素体中析出的。
在终轧温度高于1000℃时，所有钒都可以在铁素体内沉淀。
V(C、N)可以跟随着奥氏体—铁素体界面的移动在铁素体内随机析出，即普通析出，也可以平行于奥氏体/铁素体界面，以一定间距形成片层状分布的相间析出。
大量研究表明，对于典型结构钢，普通析出产生于较低温度区域，通常低于700℃，而相间析出在较高温度形成。
钒合金的用途
钒合金的用途
钒合金是一种重要的金属材料，具有广泛的用途。
它由钒和其他金属元素合成，具有高强度、耐高温、耐腐蚀等特点。
以下将从不同方面介绍钒合金的用途。
1. 钒合金在钢铁工业中的应用
钒合金可以用作钢铁冶金中的强化剂和脱硫剂。
它可以提高钢铁的硬度、强度和耐磨性，并改善钢铁的冷加工性能。
此外，钒合金还可以减少钢铁中的杂质含量，提高钢铁的质量和纯度。
2. 钒合金在航空航天工业中的应用
由于钒合金具有高强度和耐高温的特性，因此被广泛应用于航空航天工业。
它可以用于制造飞机发动机的叶片、涡轮盘等关键零部件，提高发动机的工作效率和可靠性。
此外，钒合金还可以用于制造航天器的外壳和结构件，提供更好的抗压和耐热性能。
3. 钒合金在能源工业中的应用
钒合金可以用作电池材料，特别是钒氧化物可以作为锂离子电池的正极材料。
它具有高容量、长循环寿命和良好的安全性能，被广泛应用于电动车、手机等电子设备中。
此外，钒合金还可以用于制造太阳能电池板的基底材料，提高太阳能电池的转化效率。
4. 钒合金在化工工业中的应用
由于钒合金具有耐腐蚀性和催化性能，因此在化工工业中有广泛的
应用。
它可以用作催化剂，促进化学反应的进行，并提高反应速率和选择性。
此外，钒合金还可以用于制造化工设备的耐腐蚀部件，提高设备的使用寿命和可靠性。
钒合金是一种重要的金属材料，具有广泛的用途。
它在钢铁工业、航空航天工业、能源工业和化工工业中都有着重要的应用。
随着科学技术的不断发展，钒合金的应用领域还将不断扩大，为人类的发展进步做出更大的贡献。
钒氮微合金化高强度钢的研究及应用
图 1 不同强化机制对钢韧脆转折 温度的影响[ 3]
1- 晶粒细化强化 2- 沉淀强化 3- 位错强化 4- 碳含量强化
2 1 1 阻止奥氏体晶粒粗化 无论是加热温度的提高或保温时间的延长,
第2期
刘 建等: 钒氮微合金化高强度钢的研究及应用
59
图 4 钒氮钢中各种强化机制对屈服 强度的贡献[ 16]
3 钒氮合金的增氮效果 与采用钒铁合金化方法相比, 钒氮合金可以
在加钒的同时增氮。图 5 为采用攀钢生产的钒氮 合金在 20MnSiV 钢中的增氮效果, 当钢中的钒含 量由 0 05% 增加 到 0 11% 时, 氮含量 由 76 g g 增加到 123 g g, 增氮效果明 显。采用钒氮合金 每增加 0 01% V, 可增氮 8 g g。添加钒氮合金, 钒和氮的 回 收 率 均 较 高, 一 般 钒的 回 收 率 达 94% 以上, 氮的回收率可达 70% 左右。
56 第28卷 第 2 期
2006年3 月
上海金属 SHANGHAI METALS
Vol 28, No 2 M arch, 2 0 0 6
钒氮微合金化高强度钢的研究及应用
刘 建 王华昆
( 昆明理工大学材料与冶金工程学院, 昆明 650093)
宋立秋 方淑芳
( 攀钢钢研院)
摘要 根据国内外钒氮合金微合金化技术的发展状况, 综述了钒氮微合金化的优越 性和在高强度钢中的强化机制, 并概述了钒氮微合金化在高强度钢中的研究开发和应用状 况。
58
上海金属
第 28 卷
具有更强的析出强化效应。 2 2 2 析出驱动力
《钒微合金钢的热变形行为及相变动力学研究》
《钒微合金钢的热变形行为及相变动力学研究》篇一一、引言钒微合金钢作为一种重要的金属材料，在工程和制造业中广泛应用。
其优异的机械性能、耐腐蚀性以及高强度等特性使其成为重要的结构材料。
随着科技的进步，对于钒微合金钢的性能要求也日益提高，而其热变形行为和相变动力学是影响其性能的重要因素。
因此，对钒微合金钢的热变形行为及相变动力学的研究显得尤为重要。
二、钒微合金钢的热变形行为1. 热变形理论基础热变形是指金属在高温下的塑性变形过程。
在这一过程中，金属的内部组织结构会发生变化，进而影响其性能。
对于钒微合金钢而言，其热变形行为受到多种因素的影响，如温度、应变速率、应变等。
2. 实验方法与过程通过高温拉伸实验，我们可以研究钒微合金钢的热变形行为。
在实验中，我们设定不同的温度和应变速率，观察钒微合金钢的变形过程，并记录相关数据。
3. 实验结果与分析实验结果表明，钒微合金钢的热变形行为具有明显的温度和应变速率依赖性。
在较低的温度和较高的应变速率下，钒微合金钢的变形抗力增大，变形过程更加困难。
此外，钒元素的添加对钒微合金钢的热变形行为也有显著影响。
三、相变动力学研究1. 相变理论基础相变是指物质在不同温度和压力条件下，由一种相转变为另一种相的过程。
对于钒微合金钢而言，其相变过程对其性能有着重要影响。
2. 实验方法与过程我们通过金相显微镜和X射线衍射等方法，观察和分析了钒微合金钢在加热和冷却过程中的相变过程。
通过记录不同温度下的组织结构变化，我们可以研究其相变动力学。
3. 实验结果与分析实验结果表明，钒微合金钢的相变过程受到温度和钒元素含量的影响。
随着温度的升高，钒微合金钢的组织结构发生变化，新的相逐渐形成。
此外，钒元素的添加对相变过程也有显著影响，能够改变相变的温度和速度。
四、结论通过对钒微合金钢的热变形行为及相变动力学的研究，我们得出以下结论：1. 钒微合金钢的热变形行为具有明显的温度和应变速率依赖性，钒元素的添加对其热变形行为有显著影响。
钒微合金化高强钢电炉炼钢工艺研究
钒微合金化高强钢电炉炼钢工艺研究随着中国经济发展的日趋迅速，国家对高强度钢的需求也越来越大。
钒微合金高强度钢的生产过程需要充分考虑加工工艺和设备的影响，并通过先进的技术手段来实现高质量的标准化生产。
本文通过对钒微合金高强度钢电炉炼钢工艺的研究，探讨了合理的生产工艺、考虑电炉结构优化以及对设备使用和维护等方面的有效途径，实现高强度钢生产线的安全、高效和经济化运行。
首先，研究并理解钒微合金高强度钢电炉炼钢工艺，重点分析电炉温度的控制，以及钢的成分和性能。
然后，确定并优化电炉的结构特性，以考虑炉体的负荷分布及热分析，确保炉体的安全运行。
此外，研究还强调钢水品质的控制，确保其稳定、洁净，并通过抗氧化加入合理的调节剂，使钢水中元素能够发挥最大的效用。
同时，由于炼钢工艺的复杂性，机械设备的使用以及维护也是非常重要的。
最后，研究表明，要实现钒微合金高强度钢电炉炼钢工艺的安全、高效和经济化运行，需要通过以上技术手段的有效运用，并通过有效的设备使用维护来确保系统的安全可靠。
这些研究可以为生产钢铁提供参考，从而有助于实现国家对钢铁产品更高质量和水平的要求。
综上所述，对钒微合金高强度钢电炉炼钢工艺的研究具有重要的意义，可以有效改善钢铁生产的质量及生产过程的安全和有效性。
此外，还可以提高电炉工艺的经济性，满足国家关于钢铁产品质量和水平要求的发展潮流。
因此，企业在提高钢铁产品质量及经济性的同时，应及时对电炉炼钢工艺进行研究，以确保系统的安全性和可靠性。
随着国家对钢铁产品质量和水平的不断提高，钒微合金高强度钢电炉炼钢工艺也受到了越来越多的关注。
本文在分析电炉炼钢工艺的基础上，着重探讨了工艺中合理的生产工艺、电炉结构优化以及设备使用和维护等方面的有效途径，并且在实践中探索出了有效的炼钢工艺解决方案。
借此，本文认为应该积极探索更多有效的高强度钢炼钢工艺，以提供给国家更优质的产品，并不断改进钢铁生产企业的经济效益和安全性。
钒微合金化在抗震螺纹钢筋生产中的优势
钒微合金化在抗震螺纹钢筋生产中的优势引言保证钢筋抗震性能的关键在于选择材质合适的钢筋。
有不少的国际标准对钢筋材质的具体规格做出了详细规定。
本文分析了抗震钢筋的各种关键性能。
同时对抗震钢筋的主要生产工艺，退火和自回火（QST）工艺和微合金化（MA）工艺的优缺点进行了评述。
研究结果表明，钒微合金化工艺能够使钢筋的各种性能达到最优组合，满足所有的基本性能指标。
同时还能减少重要的加工过程中存在的问题，降低钢铁生产企业在浇注和轧制过程中的劳动强度。
多年以来，通过特殊的设计和材料来防止建筑物在地震过程中出现倒塌，这一需求已经得到了广泛的理解和认同。
尽管如此，还是经常见证不可预测的地震灾害带来的灾难性后果。
最近在中国和海地发生的地震灾害引起了全世界的关注，同时再次及时地提醒我们，必须通过改善建筑物的设计和施工，来避免类似悲剧的重演。
在地震灾害中遭到破坏或者摧毁的建筑物都是较旧的建筑物，未能按现行的较高标准进行建造。
但目前仍有许多新建的建筑物依然缺乏足够的抗震能力。
因此，必须努力改善这种情况。
采用钢筋混凝土结构是一种提高建筑物抗震能力的有效而经济的方法。
在钢筋混凝土结构中，需要通过钢筋来为混凝土提供必要的强度和稳定性。
同时在地震过程中，需要钢筋来吸收地震的能量。
因此，在地震高发地区，例如中国，为了使建筑物具备高于标准的抗震能力，选择合适材质的钢筋尤为重要。
许多国家，包括中国，都颁布实施了抗震钢筋的相关标准。
标准的设计理念是保证钢筋在地震过程中发生变形但不发生断裂。
这种方法保证结构在地震过程中，能够有效吸收地震的能量，而不发生倒塌。
为了满足这种要求，钢筋必须具有足够的强度，足够的延性，以及承受高塑性应变条件下的循环变形能力。
同时钢筋混凝土结构在真实条件下的行为模式必须具有可预测性。
因此，为抗震目的而设计的钢筋，其性能参数必须严格控制在规定的范围之内。
1、高强度抗震钢筋的生产方法热轧高强度钢筋通常采用下列两种方法进行生产：一是低合金碳－锰钢在线热处理，有时也称为淬火和自回火（QST）工艺；二是微合金化和空气冷却-通过添加钒、铌和钛。
《钒微合金钢的晶内铁素体研究》范文
《钒微合金钢的晶内铁素体研究》篇一一、引言钒微合金钢是一种具有重要工程应用价值的钢材，其优良的力学性能和工艺性能使得它被广泛应用于机械制造、建筑结构、汽车制造等各个领域。
在这类钢材中，晶内铁素体是主要的相组成之一，它的性质与形态决定了材料的力学行为。
因此，对于钒微合金钢中晶内铁素体的研究具有重要的理论和实践意义。
二、钒微合金钢的概述钒微合金钢是指添加了钒元素作为微合金化元素的钢材。
钒元素的加入，可以通过细化晶粒、提高材料强度等作用来改善钢材的性能。
钒微合金钢的优良性能得益于其复杂的相组成和显微组织，其中晶内铁素体是主要相之一。
三、晶内铁素体的研究（一）晶内铁素体的形成晶内铁素体是在钢铁材料凝固过程中形成的，其形成过程受到多种因素的影响，包括合金元素的种类和含量、冷却速度等。
在钒微合金钢中，钒元素的加入会影响晶内铁素体的形成过程。
（二）晶内铁素体的性质晶内铁素体的性质决定了材料的力学性能和工艺性能。
研究显示，晶内铁素体的形态、大小、分布等都会影响材料的性能。
例如，晶内铁素体的形态对材料的韧性、强度等有重要影响。
（三）晶内铁素体的研究方法对于晶内铁素体的研究，常用的方法包括金相显微镜观察、透射电镜观察、X射线衍射等。
这些方法可以观察晶内铁素体的形态、大小、分布等，从而了解其性质和影响因素。
四、钒微合金钢中晶内铁素体的研究进展目前，对于钒微合金钢中晶内铁素体的研究已经取得了一定的进展。
研究表明，钒元素的加入可以细化晶粒，增加晶内铁素体的数量和稳定性，从而提高材料的强度和韧性。
此外，研究还发现，晶内铁素体的形态和分布与材料的加工工艺密切相关，通过合理的加工工艺可以控制晶内铁素体的形态和分布，从而优化材料的性能。
五、结论钒微合金钢中晶内铁素体的研究对于理解材料的性能和优化加工工艺具有重要意义。
通过研究晶内铁素体的形成过程、性质和影响因素，可以更好地控制材料的性能。
未来，随着科技的发展和研究的深入，对于钒微合金钢中晶内铁素体的研究将更加深入和全面，为材料的性能优化和工程应用提供更加有力的支持。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
0.06 0.04
0.3% C
0.02
0 900
1000
1100
1200
1300
1400
Reheat Temperture, C
微合金化钢的热塑性
• Nb、V均降低钢的热塑性 • Nb钢热塑性开始下降温
度比V钢高100-150℃ • V钢更容易连铸
铸造性能 Castability 钒对低合金高强度钢板坯开裂倾向的影响
0.20 ＜0.003 ＜0.003 0.99
1.01
内容提要 Outline
• 国内外钒钢的发展 (Background) • 钒钢的冶金学特性(Metallurgical Characteristics) • 钒氮微合金化技术 (V-N Microalloying)
• 氮的强化作用 (N Strengthening Effect ) • 钒钢的晶粒细化 (Grain refinement in V-N steels)
• 氮的强化作用 (N Strengthening Effect ) • 钒钢的晶粒细化 (Grain refinement in V-N steels)
• 钒微合金化钢品种发展( V-microalloyed Steels)
V钢的发现
钒Vanadium
•
美丽元素 The Beautiful Element
0.06%V Steel
抗回火软化 /二次硬化
Temper resistance/secondary hardening
Element
C Cr Co Mn Ni W Mo Si V
Retardation in tempering per 1%
addition -40 0 8 8 8 10 17 20 30
0.02
0.025
0.03
wt% N
350
Isothermal transformation
(b)
650°C/500s
300
250
200
150
100
50 0
0.12V-0.023N 0.12V-0.013N 0.06V-0.025N 0.12V-0.005N
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
– 广泛的适应性 Effective Strengthening at all Carbon Levels
– 可控的强化效果 Predictable Strengthening over Large V Alloying Range (up to 0.15%)
V在铁素体中析出
0.005%N
氮对V(CN) 析出的影响
• 钒微合金化钢品种发展( V-microalloyed Steels)
V-N复合微合金化技术
利用廉价的氮，提高V析出效率，细化钢的晶粒尺寸，实 现低成本、高性能、高效率
钒
创 新 与 应 用
氮 微 合 金 化 技
术
钒氮微合金化理论体系
钒氮钢晶粒细化技术 钒氮钢生产工艺技术 低成本钒氮钢品种技术
N在钒钢中的作用 析出理论模型
Vanadium Strengthening at Different Nitrogen Levels
300
250 200
150
100 50
0 0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14
%V
50 ppm 100 ppm 150 ppm 200 ppm
抗应变时效
C-Mn Steel
昆士兰州
[Queensland]
新西兰
[New Zealand]
磁铁矿 [Magnetite] 铁矿砂 [Iron Sands] 石油,油页岩,沥青砂 [Oil, Oil Shale and Tar Sands] 含磷矿 [Phosphorous Ores] 铀矿 [Uranium Ores] 含钒的粘土 [Vanadiferous Clays]
差距－吨钢钒消耗
Specific V consumption：
China (<0.04kg) less than world average level (0.053kg) 中国有巨大市场潜力
内容提要 Outline
• 钒钢的发展 (Background) • 钒钢的冶金学特性(Metallurgical Characteristics) • 钒氮微合金化技术 (V-N Microalloying)
wt% C
微合金碳氮化物溶解度
高溶解度
V, Nb in Solutiion, Wt %
Effect of Reheat Temperature on Maximum Solubility of VN and
NbC
Nb @ 0.10% C
Nb @ 0.15% C
Nb @ 0.20% C
Nb @ 0.30% C
世界钒的生产与消耗
中国是全球钒产业增长驱动力
中国钒产业的发展
V钢的发展与应用
• 早期应用：
– 1900年，英国谢菲尔德大学 Arnold教授工、模具钢领域，包 括了从高速钢到冷作、热作模具 钢
– 1910年，福特汽车关键部件
• 50年代起，钒微合金化钢发展 ，扩大了钒的应用
– >90%钒用于钢铁的合金化，其中 ，65%用于微合金化结构钢；
◇ 80‘s，RCR技术，V-Ti微合金钢的发展 ◇ 90‘s，第三代TMCP技术，利用VN诱导晶内铁素体（
IGF），V-N钢高强度厚板和厚壁H型钢 ◇ CSP技术发展，促进了V-N微合金化高强度带钢的发展
V-HSLA Steels in China
中国钢铁产品结构 China Steel Products Mix
• 氮的强化作用 (N Strengthening Effect ) • 钒钢的晶粒细化 (Grain refinement in V-N steels)
• 钒微合金化钢品种发展( V-microalloyed Steels)
为什么用钒？
• 钒钢的冶金学特性（技术优势）
– 良好的工艺性 Easy to Use During Steelmaking • High Recovery In Alloy Additions • Good Castability • High Solubility in Reheat Operations • No Additional Roll Force Requirements
V @ 50 ppm N
V @ 100 ppm N
V @ 150 ppm N
V @ 200 ppm N
Nb @ 0.05% C
0.18 0.16 0.14
50 ppm N
100 ppm N
150 ppm N 200 ppm N
0.05% C
0.1% C
0.12
0.1
VN
0.08
NbC
0.15% C 0.2% C
高氮钢
25 MPa
V%
Vanadium Saving
0.1
0.08
0.08
0.06 0.04
合金钢 9%
低合金钢 38%
碳素钢 53%
含钒钢种类
HSLA钢：
建筑、钢筋、桥梁、 管线、造船、汽车等
特殊钢/不锈钢：
工模具、高速钢、耐 磨钢、耐热钢等
铸钢铸铁：
钒在特殊钢中应用
1. 工具、模具钢 2. 耐热钢、高温合金 3. 合金结构钢
中国含钒钢标准分布
钒钢在国防工业中的应用
钒钢在建筑工程中的应用
低变形抗力
To( C) 977 946 917 889 863 838 814
250
200
150
C-Mn
100
50
Nb V
流动应力, N/mm2
[Flow Stress, N/mm2]
1000/T ( oK)
终轧温度对平均流动应力的影响
[Mean Flow Stress as a Function of Hot Rolling Temperature at the Finishing Stand]
Influence of Vanadium on Propensity for Slab Cracking in HSLA Steel
钒微合金钢铸造性能
Ref. K. M. Banks, A. Tuling and B. Mintz: Materials Science and Technology, Vol. 27, 2011, 1309-1314
▪ 析出相尺寸分布
▪ V-N钢小于10nm细小颗粒数量明显 增加：从21%提高到32%
Distribution Ratio of Vanadium, %
100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0%
V V(C,N) V M3C V sol
V V(C,N) V M3C V sol
– 钢中钒的消耗：
– 世界平均0.050kgV/吨钢
– 中国0.045kV/吨钢
V微合金化结构钢的发展
◇ 50‘S，焊接应用，增碳强化 受限制，细晶强化技术的 发展促进了微合金钢的发展
◇ 60-70‘s，开发了系列V-N钢，YS达到320-560MPa，包 括了板、带、型钢；
◇ 65年后，控轧工艺商业化，Nb微合金钢发展，为进一 步提高强度，发展了Nb-V控轧钢
V Steel
85ppm[N] 35.5 8.2 56.3
VN Steel
180ppm[N] 70 10 20
氮对V(C,N)相间析出的影响