Ferrovanadyum, vanadyumu çeliğe ve titanyum-alüminyum alaşımlarına taşıyan ana alaşımdır ve normalde %35 ile %85 arasında vanadyum içeren bir demir alaşımı olarak ticareti yapılır. Ticari önemi dar bir mekanizmaya dayanır: Küçük vanadyum ilaveleri, daha ağır alaşımların neden olacağı süneklik kaybı olmadan mukavemeti, tokluğu ve aşınma direncini artırır. Çelik üreticileri için bu, aynı yük-taşıma kapasitesi için daha az tonajlı çelik anlamına gelir.
Sınıf Tanımları ve Bileşim Sınırları
Ferrovanadyum, vanadyum aralığı artı alüminyum, fosfor, silikon ve karbon üzerindeki tavanlarla belirtilir ve A ve B son ekleri, daha sıkı veya daha gevşek safsızlık kontrolünü belirtir. Yaygın ticari kaliteler aşağıda özetlenmiştir.
| Seviye | 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 |
Model tutarlıdır: Vanadyum içeriği 40'tan 80'e yükseldikçe alüminyum, fosfor ve silikon toleransları sıkılaşır ve karbon limiti %0,60'tan %0,15'e düşer. ASTM A102, ferrovanadyumu spesifikasyon derecesi ailesi olarak kapsar ve GB/T 4139-2012, yukarıda gösterilen FeV tanımlarını tanımlar; bu nedenle satın alma siparişlerinde genellikle bu ikisi birlikte belirtilir.
Vanadyum Çelik Özelliklerini Nasıl Değiştirir?
Vanadyum, toplu alaşım ilavesi olarak değil, esas olarak yüzde yüzde biri olarak ölçülen seviyelerde mikro alaşım elementi olarak eklenir. Sıcak haddeleme sırasında, katı çözelti içindeki vanadyum, ince vanadyum karbonitrit parçacıklarını çökeltmek için karbon ve nitrojenle birleşir. Bu parçacıklar tane sınırlarını sabitler ve çökelme mukavemetini sağlar, böylece termomekanik olarak haddelenmiş bir bölüm ayrı bir söndürme-ve{-tavlama adımı olmadan daha yüksek bir akma mukavemetine ulaşabilir. Takım çeliklerinde ve yüksek-hız çeliklerinde, daha yüksek vanadyum içerikleri, kesici kenarlarda ve kalıplarda aşınmaya direnç gösteren sert vanadyum karbürleri oluşturur. Raylarda ve ağır inşaat bölümlerinde aynı mekanizma, döngüsel yükleme altında aşınma direncini ve yorulma ömrünü artırır.
Karbon ve Alaşımlı Çelik Dışında Kullanım Alanları
Vanadyum aynı zamanda titanyum ve alüminyumla alaşımlar oluşturur ve bu malzemeler sertlik-ağırlık- oranının önemli olduğu yerlerde, özellikle havacılık yapılarında ve otomotiv süspansiyonu ve motor bileşenlerinde kullanılır. Vanadyum pentoksit pulu, ferrovanadyum üretimi için yukarı yöndeki hammaddedir ve katalizörlerde ve vanadyum redoks akış pillerinde ayrı olarak tüketilir; burada vanadyumun dört kararlı oksidasyon durumunda var olma özelliği, enerjinin sıvı elektrolitlerde depolanmasına olanak tanır. Bu elektrokimyasal rota, çelik üretimi talebiyle karşılaştırıldığında hala gelişiyor ancak aynı hammadde için ikinci, bağımsız bir talep kanalı ekliyor.
Ferrovanadyum Lotları için Alıcı Kontrol Listesi
Vanadyum içeriği fiyatlandırılan parametredir, dolayısıyla sertifika, nominal derece etiketi yerine adlandırılmış bir analitik yönteme ait vanadyum tahlilini belirtmelidir. Alüminyum en çok incelenen ikinci elementtir çünkü potaya taşınan alüminyum deoksidasyon uygulamasını etkiler ve temiz çelik kalitelerinde kalıntılar oluşturabilir. Fosfor ve silikon tavanlar en çok soğuk-şekillendirilmiş ve çekilmiş ürünler için önemlidir. Fiziksel açıdan, alıcılar parça büyüklüğü dağılımını, para cezalarının bulunmadığını ve nem içeriğini teyit etmeli ve şarj sistemleri için hangi boyut fraksiyonunun kabul edilebilir olduğuna önceden karar vermelidir. Kaliteler arasındaki manşet fiyatlarını karşılaştırmak yerine, fiili partinin vanadyum içeriğini fiyata göre hesaba katmak, genellikle daha yüksek bir vanadyum kalitesinin teslim edilen birim vanadyum başına daha ucuz olduğunu ortaya çıkarır.
Sıkça Sorulan Sorular
Q:Ferrovanadyum normalde hangi vanadyum içeriğini içerir?
C: Ticari ferrovanadyum %35 ile %85 arasında vanadyum taşır ve 40, 50, 60 ve 80 kalite aileleri çelik üretimi talebinin çoğunu karşılar.
Q:A ve B kalite notları arasındaki fark nedir?
C: A sınıfları daha sıkı safsızlık sınırları uygular -; örneğin FeV80-A %1,5 Al, %0,05 P ve %0,15 C'ye izin verirken FeV80-B %2,0 Al, %0,06 P ve %0,20 C'ye izin verir.
Q:Ferrovanadyum kalitelerini hangi standartlar tanımlar?
C: ASTM A102, ferrovanadyum sınıfı ailesini kapsar ve GB/T 4139-2012, FeV40, FeV50, FeV60 ve FeV80 tanımlamalarını A ve B safsızlık sınıflarıyla birlikte tanımlar.
Q:Çeliğe ne kadar vanadyum eklenir?
C: Mikro alaşımlı yapı ve ray çeliklerinde ekleme yüzde yüzde biri cinsinden ölçülür; toplu alaşımlama yerine vanadyum karbonitrit çökeltme yoluyla etki eder.
Q:Ferrovanadyum alımında alüminyum içeriği neden önemlidir?
C: Potaya giren alüminyum, deoksidasyonu ve kalıntı oluşumunu etkiler, bu nedenle temiz-çelik kaliteleri %2,0'dan %1,5'e kadar daha sıkı alüminyum tavanlar gerektirir.
Q:Ferrovanadyum çelik üretimi dışında da kullanılıyor mu?
C: Evet. Vanadyum, havacılık ve otomotiv bileşenleri için titanyum ve alüminyum ile alaşımlar oluşturur ve vanadyum pentoksit pulları, katalizörleri ve vanadyum redoks akış pillerini besler.