현대 제강에서 미세 합금은 과도한 탄소를 첨가하지 않고 높은 인장 강도,우수한 용접성 및 충격 인성을 달성하는 데 필수적입니다. 강화 요소 중, 바나듐(v) 는 오랫동안 강수 강화 및 곡물 정제의 금 본위제였습니다.
그러나 바나듐 첨가제를 선택할 때 철강 공장 야금 학자 및 조달 책임자는 반복되는 딜레마에 직면합니다: & nbsp;전통적인 페로바나듐 (FeV) 또는 현대 바나듐-질소 합금 (VN) 을 사용해야 합니까?
잘못된 합금을 선택하면 생산 비용,수율 일관성 및 최종 기계적 특성에 직접적인 영향을 미칩니다. 다음은 제강 작업에 가장 적합한 첨가제를 선택하는 데 도움이되는 포괄적 인 야금 및 경제적 비교입니다.
그들의 성능을 이해하려면 화학적 조성과 용강에서 어떻게 작용하는지 살펴봐야 합니다.
페로바나듐는 철과 바나듐으로 주로 구성된 마스터 합금이며, 일반적으로 공급 as & nbsp;FeV50 (50–55% V) 또는 FeV80 (78–82%V).
메커니즘: 바나듐은 용강에 용해되어 바나듐 카바이드 (VCVC) 및 질화바나듐(VNVN) 후속 압연 및 냉각 중.
한계: FeV 는 용강에 본질적으로 존재하는 잔류 질소 (종종 단지 30 & ndash;80 ppm) 에만 의존합니다. 질소 수준이 제한되어 있기 때문에 바나듐의 대부분은 더 미세하고 강화 된 질화물이 아닌 거친 탄화물로서만 침전됩니다.
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바나듐-질소 합금(commonly VN12 or VN16) 는 전형적으로 77&ndash 를 포함합니다; 80% 바나듐과 12–16% 질소. 그것은 진공 탄소 감소와 바나듐 오산화물 (의 질화에 의해 생성합니다V2O5V2 O5).
메커니즘: VN 은 의도적으로 바나듐과 1:4 또는 1:5 화학 양론적 비율로 질소를 도입합니다.
장점: 바나듐과 질소는 화학적 친화력이 높습니다. 고의적으로 질소를 첨가하면 극적으로 매우 미세하고 조밀하게 분산 된 & nbsp;의 형성이 촉진됩니다탄질화바나듐 [V(C,N)V(C,N)] 오스테나이트 - 페라이트 변환 중 입자. 이것은 오스테나이트 결정립 경계를 고정하면서 석출 강화 효과를 강화시킵니다.
| 특징 / 미터법 | 페로바나듐(fev80 / FeV50) | 바나듐-질소 합금(VN16) | 승자/장점 |
| 일반적인 화학 성분 | V: 50-82%, C: 0.1-0.3%, Fe: Bal. | V: 77-81%, N: 12-16%, C: ~6% | VN (활성 질소를 전달한다) |
| 특정 바나듐 소비 | 표준 기준선(100%) | 20% ~ 40% 덜 V 필요 | VN (주요 비용 절감) |
| 바나듐 회수율 | 85% 앤대시; 92% | 95% 앤대시; 98% | VN (높은 & amp; 더 안정적) |
| 밀도(태핑 추가) | ~6.5 - 8.0g/cm³ | ~4.5 - 5.5g/cm³ | FeV (슬래그에 더 쉽게 담그기) |
| 긴장 노화의 위험 | 매우 낮습니다 | 깊은 곳에서 당기는 강철에 있는 잠재적인 위험 | FeV (초청강용 세이퍼) |
| 표준 애플리케이션 | 공구강, HSLA 스트립, 주철 | 철근 (HRB400/500/600), 단면도 강철 | 애플리케이션에 따라 다릅니다 |
당신의 공장이 고강도 변형 철근 (예를 들면, ASTM A615/A706 급료 60/80, BS4449, 또는 중국 HRB400/HRB500) 를 생성하는 경우에, 바나듐-질소 합금분명히 더 나은 선택입니다.
30% 바나듐 절감: 공급 된 질소가 강수량 강화를 극대화하기 때문에 adding VN 합금을 통해 0.03% V는 FeV를 통해 0.045%–0.050% V를 추가하는 것과 동일한 항복 강도를 달성합니다.
오산화 바나듐의 높고 휘발성 시장 가격을 감안할 때, 이 30 & ndash;40% 원시 바나듐 사용량 감소는 철강 톤당 막대한 생산 비용 절감을 제공합니다.
과도한 틈새 자유 질소는 "strain aging" (시간에 따른 취성) 및 냉간 압연 시트 및 딥 드로잉 자동차 등급의 성형성을 감소시킬 수 있습니다.
이러한 응용 분야에서는 질소 함량에 엄격한 상한이 적용됩니다(N<40 ppmN<40 ppm)
페로바나듐은 필수 선택입니다 여기서 최종 steel's 질소 풀을 올리지 않고 미세 합금하기 때문에.
FeV&NBSP;는 더 높은 비중을 가지고 있어 두꺼운 국자 슬래그 층을 통해 용융된 풀로 쉽게 침투할 수 있습니다.
VN 합금는, 더 가볍기 때문에, 표준화한 국자 추가 관행을 요구합니다: 그것은 슬래그 및 산화 위에 뜨는 것을 막기 위하여 (예비 탈산 후에) 초기 중간 두드리는 단계 도중 두드리는 시내에 추가되어야 합니다. 그러나, 정확하게 추가될 때, VN는 현저하게 stable 를 달성합니다;바나듐 회수율 95% 이상.
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제철소 생산 고려;매년 500등급 철근 1,000,000톤:
FeV 사용: 표적 바나듐 첨가 = 0.045%. 필요한 총 순수 V = 450 톤.
VN 합금 사용: 목표 바나듐 첨가 질소 시너지 때문에 0.032%로 감소. 필요한 총 순수 V = 320 톤.
순 바나듐 절감액: 130 톤의 순수 바나듐 연간.
평균 바나듐 가격 $35,000/톤에서 FeV 에서 VN 으로 전환하면 deliver 원자재 비용 절감 $4,500,000 이상 vn 연탄의 가격 차이를 고려한 후에도 매년.
다음과 같은 경우 바나듐-질소(VN) 합금을 선택하십시오:
귀하의 주요 제품은 고강도 건축 철근, 구조 섹션 또는 고강도 플레이트입니다.
당신의 목표는 합금철 조달 비용을 줄이는 것입니다.
레이들 정제/태핑 공정을 통해 추가를 제어할 수 있습니다.
다음과 같은 경우 페로바나듐(FeV)을 선택합니다:
자동차 시트, 딥 드로잉 등급, 냉간 헤딩용 선재 또는 공구/다이강을 생산합니다.
야금술은 극도로 낮은 질소 농도를 요구합니다.
당신은 틈새 질화물에 민감한 특수 합금 주조 공정을 운영합니다.
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