Το φερροβανάδιο είναι το κύριο κράμα που μεταφέρει το βανάδιο σε χάλυβα και σε κράματα τιτανίου-αλουμινίου και συνήθως διακινείται ως κράμα σιδήρου που περιέχει μεταξύ 35% και 85% βανάδιο. Η εμπορική του σημασία βασίζεται σε έναν στενό μηχανισμό: μικρές προσθήκες βαναδίου αυξάνουν την αντοχή, τη σκληρότητα και την αντοχή στη φθορά χωρίς την απώλεια ολκιμότητας που θα προκαλούσε το βαρύτερο κράμα. Για τις χαλυβουργίες, αυτό μεταφράζεται σε μικρότερη χωρητικότητα χάλυβα για την ίδια χωρητικότητα-φόρτωσης.
Ονομασίες βαθμών και όρια σύνθεσης
Το Ferrovanadium καθορίζεται από τη σειρά βαναδίου συν ταβάνια σε αλουμίνιο, φώσφορο, πυρίτιο και άνθρακα, και τα επιθέματα Α και Β σηματοδοτούν αυστηρότερο ή χαλαρότερο έλεγχο ακαθαρσιών. Οι συνήθεις εμπορικές ποιότητες συνοψίζονται παρακάτω.
| Βαθμός | V (%) | Al (%) | P (%) | Si (%) | C (%) |
|---|---|---|---|---|---|
| FeV40-A | 38-45 | 1.5 | 0.09 | 2.00 | 0.60 |
| FeV40-B | 38-45 | 2.0 | 0.15 | 3.00 | 0.80 |
| FeV50-A | 48-55 | 1.5 | 0.07 | 2.00 | 0.40 |
| FeV50-B | 48-55 | 2.0 | 0.10 | 2.50 | 0.60 |
| FeV60-A | 58-65 | 1.5 | 0.06 | 2.00 | 0.40 |
| FeV60-B | 58-65 | 2.0 | 0.10 | 2.50 | 0.60 |
| FeV80-A | 78-82 | 1.5 | 0.05 | 1.50 | 0.15 |
| FeV80-B | 78-82 | 2.0 | 0.06 | 1.50 | 0.20 |
Το μοτίβο είναι συνεπές: καθώς η περιεκτικότητα σε βανάδιο αυξάνεται από τον βαθμό 40 στον βαθμό 80, οι ανοχές αλουμινίου, φωσφόρου και πυριτίου γίνονται αυστηρότερες και το όριο άνθρακα μειώνεται από το 0,60% στο 0,15%. Το ASTM A102 καλύπτει το φερροβανάδιο ως οικογένεια ποιότητας προδιαγραφών και το GB/T 4139-2012 ορίζει τις ονομασίες FeV που εμφανίζονται παραπάνω, γι' αυτό και οι παραγγελίες αγοράς συνήθως αναφέρουν τα δύο μαζί.
Πώς το βανάδιο αλλάζει τις ιδιότητες του χάλυβα
Το βανάδιο προστίθεται κυρίως ως στοιχείο μικροκράματος σε επίπεδα που μετρώνται σε εκατοστά τοις εκατό, όχι ως προσθήκη χύδην κράματος. Κατά τη διάρκεια της θερμής έλασης, το βανάδιο σε στερεό διάλυμα συνδυάζεται με άνθρακα και άζωτο για να καθιζάνει λεπτά σωματίδια ανθρακικού βαναδίου. Αυτά τα σωματίδια καρφιτσώνουν τα όρια των κόκκων και παρέχουν ενίσχυση της καθίζησης, έτσι ώστε ένα τμήμα θερμομηχανικής έλασης να μπορεί να φτάσει σε υψηλότερη αντοχή διαρροής χωρίς ξεχωριστό βήμα απόσβεσης{-και-διαβροχής. Σε χάλυβες εργαλείων και υψηλής ταχύτητας-, υψηλότερη περιεκτικότητα σε βανάδιο σχηματίζει σκληρά καρβίδια βαναδίου που αντιστέκονται στην τριβή στις κοπτικές ακμές και τα καλούπια. Σε σιδηροτροχιές και βαριά κατασκευαστικά τμήματα, ο ίδιος μηχανισμός αυξάνει την αντοχή στη φθορά και τη διάρκεια ζωής της κόπωσης υπό κυκλική φόρτιση.
Χρησιμοποιεί εξωτερικό άνθρακα και κράμα χάλυβα
Το βανάδιο σχηματίζει επίσης κράματα με το τιτάνιο και το αλουμίνιο και αυτά τα υλικά χρησιμοποιούνται όπου η αναλογία ακαμψίας-προς-έχει σημασία, ιδίως σε δομές αεροδιαστημικής και σε αναρτήσεις αυτοκινήτων και εξαρτήματα κινητήρα. Η νιφάδα πεντοξειδίου του βαναδίου είναι η πρώτη ύλη για την παραγωγή φερροβαναδίου και καταναλώνεται χωριστά σε καταλύτες και σε μπαταρίες ροής οξειδοαναγωγής βαναδίου, όπου η ικανότητα του βαναδίου να υπάρχει σε τέσσερις σταθερές καταστάσεις οξείδωσης επιτρέπει την αποθήκευση ενέργειας σε υγρούς ηλεκτρολύτες. Αυτή η ηλεκτροχημική διαδρομή εξακολουθεί να αναπτύσσεται σε σύγκριση με τη ζήτηση χάλυβα, αλλά προσθέτει ένα δεύτερο, ανεξάρτητο κανάλι ζήτησης για την ίδια πρώτη ύλη.
Λίστα ελέγχου αγοραστών για παρτίδες Ferrovanadium
Η περιεκτικότητα σε βανάδιο είναι η παράμετρος τιμής, επομένως το πιστοποιητικό πρέπει να αναφέρει τον προσδιορισμό βαναδίου από μια ονομαστική αναλυτική μέθοδο και όχι από μια ετικέτα ονομαστικής ποιότητας. Το αλουμίνιο είναι το δεύτερο πιο εξονυχιστικό στοιχείο, επειδή το αλουμίνιο που μεταφέρεται στην κουτάλα επηρεάζει την πρακτική αποξείδωσης και μπορεί να δημιουργήσει εγκλείσματα σε καθαρές ποιότητες χάλυβα. Οι οροφές από φωσφόρο και πυρίτιο έχουν μεγαλύτερη σημασία για προϊόντα ψυχρής-μορφοποίησης και έλξης. Από τη φυσική πλευρά, οι αγοραστές θα πρέπει να επιβεβαιώσουν την κατανομή μεγεθών κατ 'αποκοπή, την απαλλαγή από τα λεπτά και την περιεκτικότητα σε υγρασία και θα πρέπει να συμφωνήσουν εκ των προτέρων ποιο κλάσμα μεγέθους είναι αποδεκτό για το σύστημα φόρτισής τους. Η παραγοντοποίηση της περιεκτικότητας σε βανάδιο της πραγματικής παρτίδας σε σχέση με την τιμή αντί της σύγκρισης των βασικών τιμών μεταξύ των ποιοτήτων συνήθως αποκαλύπτει ότι μια υψηλότερη ποιότητα βαναδίου είναι φθηνότερη ανά μονάδα βαναδίου που παραδίδεται.
Συχνές Ερωτήσεις
Q:Τι περιεκτικότητα σε βανάδιο περιέχει συνήθως το φερροβανάδιο;
Α: Το εμπορικό φερροβανάδιο μεταφέρει μεταξύ 35% και 85% βανάδιο, με τις οικογένειες 40, 50, 60 και 80 βαθμών να καλύπτουν τη μεγαλύτερη ζήτηση χάλυβα.
Q:Ποια είναι η διαφορά μεταξύ των βαθμών ποιότητας Α και Β;
Α: Οι βαθμοί Α εφαρμόζουν αυστηρότερα όρια ακαθαρσίας - για παράδειγμα το FeV80-A επιτρέπει 1,5% Al, 0,05% P και 0,15% C, ενώ το FeV80-B επιτρέπει 2,0% Al, 0,06% P και 0,20% C.
Q:Ποια πρότυπα ορίζουν ποιότητες φερροβαναδίου;
A: Το ASTM A102 καλύπτει την οικογένεια βαθμού φερροβαναδίου και το GB/T 4139-2012 ορίζει τις ονομασίες FeV40, FeV50, FeV60 και FeV80 μαζί με τις κατηγορίες ακαθαρσιών Α και Β.
Q:Πόσο βανάδιο προστίθεται στον χάλυβα;
Α: Σε μικροκραματοποιημένους δομικούς χάλυβες και χάλυβες σιδηροτροχιών η προσθήκη μετράται σε εκατοστά του τοις εκατό. δρα μέσω της κατακρήμνισης ανθρακονιτριδίου του βαναδίου παρά μέσω της χύδην κράματος.
Q:Γιατί παίζει ρόλο η περιεκτικότητα σε αλουμίνιο σε μια αγορά φερροβαναδίου;
Α: Το αλουμίνιο που εισέρχεται στην κουτάλα επηρεάζει την αποξείδωση και το σχηματισμό εγκλεισμού, επομένως οι καθαρές-ποιότητες χάλυβα καθορίζουν πιο σφιχτές οροφές αλουμινίου, από 2,0% έως 1,5%.
Q:Το φερροβανάδιο χρησιμοποιείται εκτός της χαλυβουργίας;
Α: Ναι. Το βανάδιο σχηματίζει κράματα με τιτάνιο και αλουμίνιο για εξαρτήματα της αεροδιαστημικής και της αυτοκινητοβιομηχανίας, και η νιφάδα πεντοξειδίου του βαναδίου τροφοδοτεί καταλύτες και μπαταρίες ροής οξειδοαναγωγής βαναδίου.