Wat is Ferrovanadium
Ferrovanadium is een ijzer-vanadium-hoofdlegering die wordt gebruikt om vanadium in staal en gietijzer te introduceren. Commerciële kwaliteiten bevatten tussen ongeveer 35% en 85% vanadium, hoewel de handel zich in twee ervan concentreert. In het Chinese systeem dat onder GB/T 4139 valt, wordt FeV50 gespecificeerd met vanadium op 48,0-55,0% en FeV80 met vanadium op 78,0-82,0%. ISO 5451 geeft de specificatie en leveringsvoorwaarden voor internationale contracten, en ASTM A102 is de overeenkomstige Amerikaanse specificatie.
Vanadium is een sterke carbide- en nitridevormer, wat de hele reden is dat de legering bestaat. Het wordt niet als goedkoop vulmiddel toegevoegd; het wordt in kleine, zorgvuldig afgewogen hoeveelheden toegevoegd om de microstructuur van het eindproduct te veranderen.
Hoe het wordt geproduceerd
De grondstof is vanadiumpentoxidevlokken, geproduceerd uit vanadium-houdende slakken of uit andere vanadium-houdende residuen. Het oxide wordt aluminotherm gereduceerd, dat wil zeggen met aluminium als reductiemiddel, in een thermiet--reactie die gesmolten ferrovanadium en een calciumaluminaatslak produceert. Het metaal wordt getapt, gekoeld en vermalen tot de bestelde maat, en op sommige manieren verder verfijnd om de aluminium- en koolstofcijfers voor de lagere-koolstofkwaliteiten te verlagen. Omdat aluminium het reductiemiddel is, is het aluminiumresidu in de uiteindelijke legering eerder een specificatie dan een vergissing.
Wat vanadium doet in staal
Vanadium opgelost in austeniet slaat tijdens het walsen en afkoelen neer als vanadiumcarbonitride. Deze neerslagen leggen de korrelgrenzen vast en zorgen voor versterking van de neerslag, waardoor een staalproducent een sterktedoel kan bereiken met minder koolstof en dus een betere taaiheid en lasbaarheid. Dat is de basis van microgelegeerd hoog{2}}laaggelegeerd staal, waarbij vanadium alleen of in combinatie met niobium en titanium wordt gebruikt met typische toevoegingsniveaus van ongeveer 0,02-0,10%. Vanadium is ook in veel hogere niveaus aanwezig in gereedschaps- en matrijsstaal, in hogesnelheidsstaal en in sommige spoor- en smeedsoorten, waar slijtvastheid en hoge hardheid van belang zijn.
Specificaties en wat kopers moeten verifiëren
Een inkooporder voor ferrovanadium moet de kwaliteit, de productstandaard en de maatsnede vermelden. Het certificaat moet dan vanadium, silicium, aluminium, koolstof, zwavel en fosfor vermelden, plus de grootteanalyse en vocht. Aluminium en silicium beïnvloeden de terugwinning en de toestand van de slak in de gietpan, en koolstof beïnvloedt de staalsoort waarvoor de toevoeging geschikt is, dus dit zijn geen secundaire cijfers.
| Cijfer | Vanadium-bereik | Typische toepassing |
|---|---|---|
| FeV50 | 48.0-55.0 % | Algemene toevoegingen aan microlegeringen en gereedschapsstaal |
| FeV80 | 78.0-82.0 % | Hoog-staal en lagere vracht per eenheid vanadium |
| Genitreerd ferrovanadium | Vanadium met gecontroleerde stikstoftoevoeging | Kwaliteiten waarbij ook stikstof wordt gelegeerd |
De relatie tussen ferrovanadium en industriële materialen is eenvoudig: het zit bovenaan een keten die begint met vanadium-dat erts en slakken bevat en eindigt in een gewalste balk, een rail, een stuk gereedschap of een smeedstuk. Een verandering in de beschikbaarheid van vanadiumgrondstoffen bereikt de staalfabriek als een verandering in de prijs van ferrovanadium en, als de verandering groot is, als een verandering in de hoeveelheid vanadium die een bepaalde kwaliteit mag bevatten.
Opslag, behandeling en herstel
Ferrovanadium wordt geleverd als klonten, gewoonlijk in het bereik van 10-50 mm, verpakt in stalen vaten of zakken van 1.000 kg. Het moet droog worden bewaard, omdat vocht gewicht toevoegt zonder vanadium toe te voegen en gas in de pollepel veroorzaakt. De terugwinning hangt veel meer af van de praktijk van het toevoegen dan van de legering zelf: toevoegingen die gedaan worden met voldoende roeren en waarbij de deoxidatievolgorde onder controle is, winnen meer vanadium terug dan toevoegingen die op een koude slak worden gestort. Stukken die te grof zijn voor de beschikbare oplostijd moeten worden weggefilterd in plaats van opgeladen en verloren.
Veelgestelde vragen
Q:Waar wordt ferrovanadium voor gebruikt?
A: Het is de belangrijkste toevoeging die wordt gebruikt om vanadium te introduceren in microgelegeerd hoogsterktestaal-, gereedschaps- en matrijsstaal en bepaalde spoor- en smeedkwaliteiten, waarbij vanadiumcarbonitrideprecipitatie de korrelgrootte en sterkte regelt.
Q:Wat is het verschil tussen FeV50 en FeV80?
A: Beide behoren tot dezelfde legeringsfamilie. FeV80 bevat 78,0-82,0% vanadium, tegen 48,0-55,0% voor FeV50, waardoor er minder materiaal nodig is per eenheid vanadium, wat de vracht- en handlingkosten verlaagt.
Q:Welke standaard moet op de bestelling vermeld worden?
A: GB/T 4139 voor Chinese kwaliteiten, ISO 5451 voor internationale contracten en ASTM A102 voor Noord-Amerikaanse inkoop. De soortaanduiding en maatsnede moeten naast de standaard verschijnen.
Q:Waarom is het aluminiumgehalte van belang?
A: Aluminium is het reductiemiddel bij de productie. Achtergebleven aluminium beïnvloedt de zuurstofbalans en de slak in de gietpan, en sommige staalspecificaties stellen een laag plafond voor zuur-oplosbaar aluminium, dus dit cijfer moet worden gecertificeerd.
Q:Hoeveel vanadium wordt normaal aan staal toegevoegd?
A: Micro-gelegeerde kwaliteiten gebruiken doorgaans ongeveer 0,02-0,10% vanadium. Voor gereedschaps-, matrijs- en hogesnelheidsstaal worden veel hogere toevoegingen gebruikt, vaak boven de 1%, omdat slijtvastheid in plaats van lasbaarheid het doel is.
Q:Hoe moet een zending bij aankomst worden gecontroleerd?
A: Weeg de verpakking, vergelijk de maatverdeling met het contract, controleer de vochtigheid en vergelijk de gecertificeerde chemie met het bewaarde monster en de standaard vermeld op de bestelling.