フェロバナジウム(FEV)は、鉄とバナジウムで構成される現代の冶金の重要な合金であり、バナジウムの含有量は35%から85%の範囲です。このグレイシルバーの結晶固体は通常、「フェロバナジウム粉末」と呼ばれる微粉末に処理され、主に鋼や他のフェロロイの特性を強化するための添加物として使用されます。強度、硬度、耐食性を高める能力は、建設から化学処理まで、産業で不可欠な材料となります。この記事では、フェロバナジウムの生産、アプリケーション、経済的意義を調査し、産業用アプリケーションにおけるその役割の包括的な概要を提供します。
フェロバナジウムの組成と生産
フェロバナジウムは、鉄とバナジウムで構成される合金で、通常、斜筋磁石またはバナジウムスラグから抽出された五酸化バナジウムに由来しています。バナジウムの含有量は、意図した使用に依存しており、一般的なグレードには40%から80%のバナジウムが含まれています。生産プロセスには、次のようなさまざまな削減方法が含まれます。
アルミホッター還元:五酸化バナジウム、アルミニウム粉末、スチールスクラップ、石灰を使用して、低炭素含有量(0.02%〜0.06%C)を備えたフェロバナジウムを生成する非常に発熱プロセス。この方法は、高品質の合金の生産に適しています。
シリコン削減方法:中程度のグレードフェロバナジウムまたはフェロシリコンバナジウム合金を生成します。
バナジウムスラグの直接合金:バナジウム抽出を必要としないが、炭素、シリコン、硫黄、リン、クロムなどの不純物を含む低品質の合金を生成する費用対効果の高い方法。
得られた合金には、約1480°Cの融点、7.0トン / m3の固体密度、3.3-3.9トン / m3のバルク密度があります。通常、産業用に200 mm未満のブロックに処理されます。
フェロバナジウムの応用
フェロバナジウムの汎用性は、フェロロイの機械的および化学的特性を強化する能力に由来しています。以下は、業界と機能によって分類される主なアプリケーションです。
1。鋼製の生産
鉄鋼産業はフェロバナジウムの最大の消費者であり、世界のバナジウム消費の大部分を占めています(たとえば、2017年の米国では94%)。フェロバナジウムは、次のようなさまざまな鋼の汎用硬化剤、強化器、および腐食保護添加剤として使用されます。
高強度低合金鋼(HSLA):フェロバナジウムは引張強度と重量の比を改善し、HSLA鋼を建設(橋、建物など)、自動車コンポーネント(シャーシ、車軸など)、パイプに最適にします。バナジウム炭化物(V4C3)の形成によって作成されたその細かい穀物構造は、ねじれに対する靭性と抵抗を改善します。
ツールスチール:硬度を高め、抵抗性を高める能力のため、切削工具、ダイ、その他の高気の部分を作るために使用されます。たとえば、フェロバナジウムは、レンチ、ドライバー、ラチェットなどの耐久性のあるハンドツールを生産するために不可欠です。
炭素および合金鋼:ギアコンポーネントやクランクシャフトなどの構造的および機械的アプリケーションの全体的な品質を向上させます。
レールとダイスチール:フェロバナジウムは、耐久性と高温抵抗が重要である鉄道線路やダイキャスティングダイ用の特殊な鋼を作るために使用されます。
窒化フェロバナジウムでコーティングすると、鋼の耐摩耗性を30〜50%増加させることができ、スプリングや高速ツールなどの高性能アプリケーションに適しています。
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2。化学処理産業
フェロバナジウムの腐食抵抗は、化学処理産業、特に高圧の高スループット流体処理システムで価値があります。次のような腐食性物質を処理する機器で使用されています。
硫酸生産:フェロバナジウム処理鋼は硫酸腐食に抵抗し、産業規模のシステムに長寿命を確保します。
塩酸とアルカリ試薬:これらの化学物質に対する合金の耐性により、化学プラントのパイプやタンクに適しています。
このアプリケーションは、過酷な化学条件下でシステムの完全性を維持するために重要です。
3。特別な冶金アプリケーション
フェロバナジウム以下を含む特定の冶金プロセスで使用されます。
硬化鋼の高温加熱:一般にNFE試薬として知られているフェロバナジウム粉末は、熱処理中に塩化物塩浴に使用されます。バスの粘度を増加させ、コーティングの安定した形成を保証し、鋼の表面特性を改善します。
バナジウムマスター合金の生産:フェロバナジウムは、テルマイト反応によって生成され、マスター合金を形成し、その後、特別な用途向けの合金プロセスで使用されます。
フェロバナジウムは、通常、費用対効果の高い熱機械プロセスを通じて処理され、重要なインフラストラクチャ、輸送、エネルギー生産、重機の基礎である、より強く、丈夫で、より耐久性があり、より耐摩耗性の鋼を生成します。