Ferro Vanadium Alloy: Hvernig það virkar, einkunnir og stálforrit

Ferro vanadín er staðlað leið til að kynna vanadíum í stál og steypujárn. Það er til vegna þess að hreint vanadíum er dýrt í meðhöndlun og seinlegt að leysast upp, á meðan aðal málmblönduna er þétt, leysist hreint upp í sleif og hægt er að hlaða það í lausu án þess að hætta sé á að fínn málmur fylgir. Fyrir stálverksmiðju sem þarf nokkra hundraðustu úr prósentum af vanadíum til að uppfylla styrkleikaforskriftina, er aðalblandið hagnýta leiðin.

Hvað er Ferro Vanadium Alloy

Málblönduna er framleitt með því að draga úr vanadíumpentoxíði með áli og járni í hitahvarfi, sem gefur þétta, lága-gasvöru með stýrðu álmagni. Einkunnir eru nefndar eftir nafngildi vanadíuminnihalds þeirra og kínverska landsforskriftin fyrir málmblöndurfjölskylduna, GB/T 4139, nær yfir ferróvanadíumflokka á FeV50, FeV60 og FeV80 merkingarsviðinu, þar sem talan er nafngildi vanadíums. Kaupendur ættu að meðhöndla einkunnina sem auðkenni og staðfesta raunveruleg samsetningarmörk í vottorðinu, vegna þess að kolefnis-, sílikon-, ál- og brennisteinsmörk færa verðið meira en vanadíumtalan sjálf.

Lægri flokkar bera meira járn og meira kolefni fyrir sama vanadíuminnihald, sem er ásættanlegt í kolefnisstáli en ekki í litlu-kolefnis- og ryðfríu flokki þar sem kolefnisupptöku-er refsað.

Hvernig vanadíum breytir stáli

Vanadíum virkar með tveimur aðferðum sem starfa á sama tíma. Við storknun og kælingu sameinast það kolefni og köfnunarefni og myndar fínt vanadínkarbónítríð botnfall. Þessar agnir festa kornamörk, þannig að austenítkornastærðin helst í lagi við endurhitun og þær styrkja ferrítið með því að hindra hreyfingar frá liðfæringum. Saman hækka þessi tvö áhrif uppskeruþol án þess að tap á sveigjanleika sem einföld kolefnisaukning myndi valda. Kornastærð er mæld á framleiðslumiða með aðferðum ASTM E112 og er hún fljótlegasta vísbendingin um hvort viðbótinni hafi verið dreift rétt.

Vanadíum hefur einnig mikla sækni í súrefni og brennistein, þannig að hluti af viðbótinni fer í afoxun og brennisteinslosun frekar en í styrkingu. Sú neysla er ástæða þess að bati er aldrei 100% og ástæðan fyrir því að lítill prufuhiti er meira virði en útreikningur þegar nýr birgir eða ný einkunn er kynnt.

Þar sem Ferro Vanadium er notað

Stærsta einstaka úttakið er há-styrkur lágt-blendi burðarstál, þar sem vanadíum eða níóbíum örblendi er tilgreindur lágmarksflæðistyrkur. ASTM A572/A572M Grade 50, til dæmis, krefst 345 MPa lágmarks uppskeruþols í venjulegu byggingarþykktarsviði, en Grade 65 krefst 450 MPa. Veðrunareinkunnir í ASTM A588 fjölskyldunni og ASTM A992 forskriftin fyrir byggingarform treysta einnig á viðbætur við örblendi til að uppfylla vélrænar kröfur þeirra við stýrt kolefnisstig.

Aðrir mikilvægir útrásir eru meðal annars styrktarstöng framleidd með -styrkleikaforskrift frekar en efnafræðilegri forskrift, smíðaeinkunnir fyrir sveifarása og tengistangir, gormstál, járnbrautarstál og verkfærastál eins og H13 heitvinnueinkunn sem falla undir ASTM A681. Í hverju tilviki er viðbótarstigið stillt til að uppfylla vélrænan eiginleika og vanadíumkostnaðurinn er réttlættur með því magni af stáli sem hægt er að lækka í kolefnis- eða hlutaþyngd.

Bræðsluæfing og bati

Ferróvanadíum er venjulega bætt í sleifina við tapping, eða í ofninn fyrir krana þar sem lengri upplausnartími er í boði. Endurheimt í almennilega afoxaðri sleif fellur venjulega á bilinu 90-95%, en hún minnkar þegar gjallið er að oxast, þegar baðið er of kalt til að geta leyst það upp eða þegar bætt er við áður en síðasta afoxunarþrepið er gert. Kjarnavírfóðrun veitir þéttari stjórn þar sem vanadíumforskriftin hefur þröngan glugga, vegna þess að hún skilar málmblöndunni undir gjallyfirborðið með mældum hraða.

Að tilgreina og staðfesta einkunn

Innkaupalýsingin ætti að innihalda vanadín, kolefni, sílikon, ál, brennistein og fosfór mörk, stærðarband og pakkninguna. Sýnatöku og greiningaraðferðir fyrir stálvörur falla undir ASTM A751 fyrir hugtök og efnagreiningaraðferðir, en neistafrumeindlosunarróf fyrir kolefnis- og lág-blendi stál er fjallað um ASTM E415, sem er aðferðin sem flestar verksmiðjur nota til reglubundinnar athuganagreininga. Meðhöndla skal öll lóðarvottorð sem sleppir ál- og brennisteinstölum sem ófullnægjandi, vegna þess að þessir þættir hafa áhrif á endurheimt og hreinleika frekar en styrkleika.

Algengar spurningar

Q:Til hvers er ferróvanadín notað?
A: Það er notað til að bæta vanadíum við stál og steypujárn, aðallega fyrir há-styrkleika lág-álblendi, styrktarstöng, járnsmíði, gormstál og verkfærastál, þar sem það eykur styrk með úrkomu og kornafágun.

Q:Hvaða einkunn á að velja, FeV50, FeV60 eða FeV80?
A: Veldu lægsta vanadíumflokkinn þar sem kolefnis-, sílikon- og álmörkin uppfylla enn stálforskriftina; hærri einkunnir kosta meira á tonn en forðast auka kolefni og járnupptöku-.

Q:Hvaða bata má búast við í sleifinni?
A: Venjulega 90-95% í vel afoxaðri sleif með viðunandi hitastigi. Minni endurheimt gefur til kynna súrefni eða gjallflutning frá ofninum.

Q:Hvernig er vanadíuminnihald staðfest í fullunnu stáli?
A: Með því að taka sýni úr hitanum og greina hann, oftast með neistafrumeindlosunargreiningu í samræmi við nálgun ASTM E415, með aðferðum ASTM A751 notaðar fyrir hugtök og prófunarskýrslur.

Q:Hefur vanadíum viðbót áhrif á kornastærð?
A: Já. Vanadíumkarbónítríð fellur út pinna austenít kornamörk og heldur kornastærðinni fínni við endurhitun, þess vegna er kornastærð mæld samhliða efnafræði, með aðferðum eins og þeim í ASTM E112.

Q:Er ferróvanadín það sama og vanadíummálmur?
A: Nei. Þetta er meistarablendi úr vanadíum og járni sem leysist auðveldara upp og kostar minna á vanadíneiningu en hreini málmurinn, sem er ástæðan fyrir því að hann er allsráðandi í blöndun í atvinnuskyni.