¿Cuáles son los tipos de usos del acero al vanadio?
La V se utilizó por primera vez en acero para herramientas y troqueles. A finales del siglo XIX, el profesor Arnold de la Universidad de Sheffield en el Reino Unido estudió el efecto de aleación del V en varios aceros y descubrió que los carburos V tienen una gran dureza y desempeñan un papel clave en la estabilidad a altas temperaturas, sentando las bases para la Aplicación de V en el campo del acero para herramientas y troqueles. A principios del siglo XX, las investigaciones descubrieron que la aleación con V podía mejorar significativamente la resistencia del acero al carbono, especialmente en las condiciones del proceso de templado y revenido, la mejora del rendimiento era más obvia, lo que promovió la aplicación de V en el acero de ingeniería. Algunas otras aplicaciones importantes del acero de aleación V se concentran principalmente en el acero para centrales eléctricas de alta temperatura, el acero para rieles y el hierro fundido desarrollados antes de la década de 1970. Al mismo tiempo, V se usa ampliamente en algunos aceros especiales, como acero para herramientas y troqueles, acero resistente al calor y varios tipos de acero militar.
1. Acero microaleado que contiene V
El mayor área de aplicación de V en acero es el acero estructural de alta resistencia y baja aleación (acero HSLA), también conocido como "microaleado". acero" . El desarrollo del acero microaleado comenzó a finales de los años cincuenta. Con la aplicación generalizada de estructuras soldadas después de la Segunda Guerra Mundial, han surgido los efectos adversos del C sobre la tenacidad y soldabilidad de las estructuras soldadas, y los medios para aumentar la resistencia del acero aumentando el C han sido limitados. Al mismo tiempo, se descubrió que el refinamiento del grano aumentaba tanto la resistencia como la tenacidad del material. Por tanto, esta nueva perspectiva estimula fuertemente el desarrollo de nuevos procesos y nuevos grados de acero. Al mismo tiempo, la gente se dio cuenta de que el fortalecimiento por precipitación de elementos de microaleaciones puede reemplazar el efecto fortalecedor del C y mejorar la soldabilidad. A principios de la década de 1960, Beth-lehem Steel Company en los Estados Unidos desarrolló una serie de aceros V-N basados en acero C-Mn. Los límites superiores de las fracciones de masa de C y Mn eran 0,22 y 1,25 respectivamente, y el límite elástico alcanzó 320-. 460MPa Se suministra laminado en caliente y las especificaciones incluyen todos los productos de chapa, flejes y perfiles.
El acero VAN80 es una banda de acero microaleada en V desarrollada por Jone y Laughlin en los Estados Unidos en los primeros días (alrededor de 1975). Este acero se produjo mediante un proceso de enfriamiento acelerado controlado en línea por primera vez. Mediante el uso de precipitación de microaleaciones, refinamiento de granos y debido al efecto de fortalecimiento de la precipitación, su límite elástico alcanza los 560 MPa. Con el desarrollo de la tecnología de laminación controlada y enfriamiento controlado, alrededor de 1980 se desarrolló una nueva ruta de proceso de laminación controlada, llamada laminación controlada por recristalización. Este proceso adopta el diseño de microaleación v_Ti. Al recristalizar repetidamente la austenita después de cada paso de deformación, también puede lograr el efecto de refinamiento del grano que se puede lograr con el método tradicional de laminación controlada a baja temperatura (acero microaleado Nb). Este proceso puede utilizar una temperatura de laminación final más alta, por lo que requiere una menor fuerza de laminación del laminador. No solo puede mejorar la productividad, sino también lograr una producción de laminación controlada en laminadores con fuerza de laminación débil. El proceso de fundición y laminación continua de losas delgadas (TSRC, por sus siglas en inglés) desarrollado en la década de 1990 promovió la aplicación de la tecnología de microaleación V en productos de flejes de acero de alta resistencia. Utilizando microaleaciones V/v-N, la gente ha desarrollado una serie de productos de flejes de acero de alta resistencia con un límite elástico de 350 ~ 700 MPa bajo el proceso TSRC.
En los últimos años, la investigación sobre la tecnología de microaleaciones V ha aportado algunos avances. En aceros que contienen alto N V, la precipitación de VN en austenita se utiliza para promover la nucleación de ferrita intragranular y refinar eficazmente el tamaño del grano de ferrita. Con base en el resultado de esta investigación, las personas combinaron la tecnología de nucleación de ferrita intragranular (IGF) de VN con el proceso de laminación controlada por recristalización (RCR) para formar el proceso TMCP de tercera generación. Usando este nuevo proceso, el acero V-N no solo aprovecha las ventajas tradicionales del fortalecimiento por precipitación de V, sino que también utiliza VN para promover la nucleación de ferrita intragranular para lograr el refinamiento del grano, dando pleno juego al refinamiento del grano y Las ventajas del fortalecimiento por precipitación han sido Se aplica bien en algunos productos de acero que son difíciles de lograr con un laminado controlado a baja temperatura, como el acero de paredes gruesas y placas gruesas de alta resistencia. Los resultados de una investigación sueca muestran que la precipitación de V en bainita baja en carbono produce un fortalecimiento de la precipitación. Al entrar en el siglo XXI, los resultados de la investigación de China y la promoción de barras de acero microaleadas V-N de bajo costo y de alta resistencia han promovido efectivamente la producción y aplicación del acero microaleado V en China. En la actualidad, la producción china de barras de acero de alta resistencia de 400 MPa ha superado los 30 millones de toneladas y está desarrollando vigorosamente barras de acero de alta resistencia de 500 MPa, lo que demuestra las amplias perspectivas de aplicación del vanadio en la producción de acero de China.
2. Acero para herramientas y matrices que contiene V
La V es un elemento de aleación importante en el acero para herramientas y matrices. Es el primer campo de aplicación de V en acero y lo ha sido durante más tiempo. más de cien años de historia.
V en acero para herramientas y troqueles puede mejorar eficazmente la dureza, la resistencia al desgaste y la estabilidad térmica del producto, y se ha utilizado ampliamente en la producción industrial. En Alemania, el consumo de V en acero para herramientas y acero rápido representa aproximadamente 1/3 del consumo total de vanadio. En las normas de aleación de acero para herramientas y matrices de varios países del mundo, V es generalmente un elemento de aleación esencial, y la fracción de masa V en el acero generalmente fluctúa en el rango de 0,1 a 3.
Entre los productos de acero para moldes de aleación de China (incluido el trabajo en frío, el trabajo en caliente y el acero para moldes de plástico), el acero para moldes que contiene V representa el 55 % de la producción de acero para moldes. En el estándar chino de acero para herramientas de alta velocidad (GB/T9943-2008), los 19 grados de acero contienen V, y su fracción de masa V suele estar entre 1 y 3. La fracción de masa V en algunos aceros de alta velocidad con requisitos especiales llega a 5.
3. Acero resistente al calor que contiene V
La precipitación a alta temperatura de carbonitruro de vanadio mejora significativamente la resistencia duradera del acero a altas temperaturas. campo del acero resistente al calor para centrales eléctricas. El elemento V se agrega al sistema de aleación de la mayoría de los aceros resistentes al calor y su cantidad agregada (fracción de masa) es generalmente de 0,15 a 0,40.
4. Acero militar que contiene V
El V también es un elemento de aleación importante en varios aceros militares y se usa ampliamente en materiales clave en barcos, armaduras, aviación y otros campos. La tecnología de aleación V juega un papel importante en los campos del acero militar, como el acero para barcos, acero para armaduras, acero para trenes de aterrizaje de aviones y acero para carcasas de motores de misiles y cohetes.