Феррованадий: свойства и сфера применения

Содержание:

1. Состав и марки сплава
2. Производство
3. Свойства феррованадия и сфера его применения

Феррованадий — сплав из железа и ванадия, концентрация которого варьируется от 35% до 85%. Сплав используют как основную добавку при производстве сталей для автомобильных кузовов, строительных конструкций и медицинских инструментов.

Состав и марки сплава

Российские металлургические предприятия производят феррованадий в соответствии с ГОСТ 27130-94. Готовую продукцию поставляют в виде кусков массой до 5 кг. В партии допустимо не более 5% мелочи, которая проходит через сито с ячейками размером 10х10 мм. Марки сплава и требования к составу — в таблице ниже.

Производство

Чтобы получить феррованадий, используют ванадийсодержащие материалы, в том числе шлак. Металлурги применяют две технологии производства. В первом случае пентаоксид ванадия восстанавливают силикотермическим методом с помощью стальных отходов. Другая технология — прямое восстановление в дуговой электропечи. Ванадиевые стали делят на низколегированные, которые содержат менее 0,15% ванадия, и высоколегированные с концентрацией элемента до 5%.

Основные запасы феррованадия находятся в России, Америке, Китае, Австралии и ЮАР. Источником 85% мирового объема пентаоксида ванадия служит титаносодержащий магнетит. Сам ванадий извлекают из пентаоксида как побочный продукт при добыче железа.

Свойства феррованадия и сфера его применения

Феррованадий плавится при температуре 1 450^оС. Его плотность — 6,7 г/см³ — незначительно зависит от количества примесей. Поскольку пыль феррованадия вредит здоровью человека, ее относят ко второму классу опасности.

Металлургическая промышленность использует сплав, чтобы улучшить свойства легированных сталей.

Применение феррованадия позволяет:

• повысить жаропрочность стали;
• получить мелкокристаллическую структуру;
• увеличить ударную вязкость и сопротивляемость металла отпуску;
• сделать сталь прочной и устойчивой к механическому воздействию;
• повысить прокаливаемость стали;
• повысить устойчивость стали к знакопеременным нагрузкам.
• уменьшить восприимчивость к наклепу.

В черной металлургии сплав служит легирующим компонентом при производстве чугуна и других металлов. Азотированный феррованадий используют, чтобы легировать морозостойкие и нержавеющие стали для металлорежущих инструментов.

Феррованадий востребован в авиа- и судостроении, промышленной химии, сфере атомных технологий. Легированные им сплавы служат материалом для производства износоустойчивых инструментов, деталей ракет, морских и воздушных судов.

Количество ванадия в качественном сплаве четко регламентировано ГОСТ и должно составлять от 35% до 85%. Благодаря феррованадию металлы приобретают устойчивость к щелочам, а также серной и соляной кислотам.