钒及钒产品情况介绍
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钒制品用途-概述说明以及解释1.引言1.1 概述钒制品是指以钒作为主要原料加工制成的产品,具有广泛的用途和应用领域。
钒是一种贵重的金属元素,具有良好的物化性质和稳定性,因此在各个行业都有重要的作用。
本文将重点介绍钒制品在能源领域和冶金行业的应用,并对钒制品的广泛用途和未来发展前景进行探讨。
通过对钒制品的研究和应用,我们可以更好地了解钒在不同领域的作用,并为钒制品的进一步发展提供有益的参考。
1.2文章结构文章结构部分的内容:在本文中,将会介绍钒制品的使用领域和应用,主要包括能源领域和冶金行业。
首先,将会对钒制品的定义和分类进行详细说明,包括其主要特性和常见的制品类型。
其次,将会重点介绍钒制品在能源领域的应用,包括电池和储能技术等方面。
同时,还会探讨钒制品在冶金行业中的重要作用,如钢铁生产和铝合金制造等方面的应用。
最后,将会总结钒制品的广泛用途和发展前景,并提出一些对于该领域未来发展的展望。
通过本文的阐述,读者将会全面了解钒制品的用途及其在不同领域的应用,为相关领域的研究和开发提供参考和指导。
1.3 目的本篇文章的目的是探讨钒制品在不同领域的应用。
通过对钒制品的定义和分类进行介绍,以及钒制品在能源领域和冶金行业的应用案例分析,旨在展示钒制品在各个行业中的重要性和价值。
本文还将对钒制品的广泛用途和未来发展前景进行探讨,最终总结出钒制品在现代工业领域中的重要地位和潜在价值。
通过本文的撰写,希望读者能够了解到钒制品的定义和分类,以及其在能源领域和冶金行业的具体应用案例。
通过对这些实际应用案例的分析,读者可以更好地理解钒制品在相关领域中的作用和优势。
同时,本文也将展望钒制品的未来发展前景,以期引起读者对于该领域的兴趣和关注。
通过深入研究钒制品在能源和冶金行业中的应用,我们可以更好地理解其在现代工业中的广泛用途。
这将有助于推动钒制品技术的进一步发展和创新,同时为相关行业提供更多的选项和解决方案。
希望本文的内容能够为读者提供有价值的信息,并引发对钒制品在不同领域中的更多探索和研究。
一、钒矿与钒铁资料钒被称为“现代工业味精”,是发展现代工业、现代国防和现代科学技术不可缺少的重要材料,可以添加于钢中、铁中,并以钛-铝-钒合金的形式用于航天领域。
钒的化合物也十分有用,可以被广泛地用来生产如催化剂、化妆品、燃料以及电池等。
在其它领域的应用也在不断扩展,且具有良好发展前景。
基于钒的广泛用途,以提取和使用钒为目的全球产业也随之得以发展。
钒矿资源钒主要赋存在磁铁矿、磷酸盐岩、含铀砂岩和粉砂岩矿床中,还有大量的钒赋存于铝土矿和含碳物质中(如石油、煤、油页岩和焦油砂中)。
全球钒资源的98%来自于钒钛磁铁矿。
钒钛磁铁矿的储量很大,主要集中在少数几个国家和地区,如俄罗斯、中国、南非等。
此外,新西兰、澳大利亚、挪威、芬兰、美国、加拿大等国家也有少量钒钛磁铁矿。
除钒钛磁铁矿外,其它含钒资源主要是磷岩矿、含铀砂岩和粉砂岩矿等,这些矿床的总量分别都超过6000万t。
此外,铝土矿、含碳质原油、煤、油页岩及沥青砂等矿物中都含有少量的钒。
世界钒储量约15980万t。
其中南非占4 6%,独联体占2 3.6%,美国占13.1%,中国占11.6%,其它国家总和不足6%,具体见表1。
由于钒往往作为副产品或共生产品回收,故当前公开发表的已探明世界钒矿储量并不完全可以反映实际资源状况。
但是在当前技术条件下,世界上能够从磁铁矿资源中大量回收钒的国家只有俄罗斯、南非和中国等少数几个,这些国家是全球钒供应的主要来源。
中国钒资源极其丰富,是全球钒资源储量大国。
全国1 0多个省市(区)都有钒矿物,但主要集中在四川攀枝花地区和河北承德地区,尤其是攀枝花地区的钒资源相当丰富,已探明的钒钛磁铁矿储量近100亿t,五氧化二钒储量为1578万t,约占全国储量的5 5%,世界储量的11%。
另外在河北承德地区,高铁品位钒钛磁铁矿(铁含量大于30%,V2O5含量大于0 . 7%)已探明储量2 . 6 亿t,其中保有储量2 . 2亿t;低铁品位钒钛磁铁矿(铁含量大于10%,V2O5含量大于0.13%)已详细勘查确定的储量为2 9.6亿t,总共约占全国储量的40%。
金属钒及其市场简介摘要钒是一种高熔点稀有金属,作为非常宝贵的战略性资源,广泛应用于各行业。
世界上已知的钒产量有98%产于钒钛磁铁矿中,因此,钒产品生产也主要集中在南非、俄罗斯和中国等含钒磁铁矿资源比较丰富的国家。
我国的钒资源储量虽然第四,但是我国钒的供给居世界第一。
从近些年供给来看,近期乃至未来一段时间内世界钒的供给量的增加主要来自中国。
钒的生产属于资源依赖和技术依赖型行业,因此决定了钒的生产具有一定的集中度。
攀钢和承钢垄断了我国60%钒的供应量,对我国的钒的供给起重大作用。
我国也是钒的最大的消费国,占世界的35%。
欧洲、美国、日本、韩国等是另外几个消费大国。
钒的应用领域较广,出了在钢铁、合金以及电池行业有需求外,在化学催化剂行业、医药行业、陶瓷行业、光学、电学行业等都有一定需求。
其中,钒在钢铁行业的需求占90%左右,对钒的价格影响很大。
未来,含钒抗震钢筋的使用和储能设备对钒电池的使用,是带动钒需求增长的主要动力。
得益于全球钢产量及钒消费强度的同步增长,预计2010-2015年世界钒消费量年平均增长率预计10.4%。
图表目录图表1钒产业链简介 (5)图表2全球钒资源储量分布 (7)图表3我国钒资源分布图 (8)图表4全球2010年金属钒的产量国家分布图 (9)图表5全球钒产品2010年总产能分布图 (10)图表6我国钒钛磁铁矿产钒产能分布 (11)图表7我国与全球钒产量增长状况 (12)图表8金属钒的应用领域分布图 (13)图表9全球金属钒的供给和需求状况 (14)图表10全球钒产品的消费地区分布图 (14)图表11我国钢铁行业钒消费强度仅为美国的1/5 (16)图表12钒电池的优点 (18)图表13钒电池的部分应用领域 (18)图表14我国2009年-2020年风力、光伏发电装机容量预测 (19)图表15全球钒2010-2015年需求预测 (22)图表16钒铁生产比例图 (22)图表17我国2004年4月-2012年4月钢铁价格指数与五氧化二钒价格走势比较 (24)图表18我国2004年4月-2012年4月钢铁价格指数与GDP增长率走势图比较 (24)图表19钒铁、铌铁的价格走势比较图 (26)图表20国际五氧化二钒均价历年走势图 (27)图表21中国五氧化二钒价格历年走势图 (28)金属钒及其市场简介1金属钒的定义及属性1.1定义钒(Vanadium)作为元素周期表钒族元素中的一员,化学符号为V,原子数是23,原子量为50.942,熔点为1887℃,沸点为3337℃,常见化合价为+5、+4、+3、+2。
钒的简介(V3版本)市场管理部2009 年 9 月 16 日目录一、钒的资源分布和市场前景1. 钒资源分布2. 钒的市场前景3、国家开发钒产品的鼓励政策二、钒的基本介绍1. 钒的定义2. 钒的传说3. 钒的简史4. 钒的物理性质5. 钒的氧化物6. 钒的化合物的用途7. 钒的化学特性8. 元素描述9. 元素来源10. 元素用途11. 钒的应用范围12. 钒-提炼方法13. 元素辅助学习资料三、钒主要产品介绍1. 偏钒酸铵2. 五氧化二钒3. 钒铁三、五氧化二钒客户资料(V2版本)(见EXEL表)参考资料如下:1.《2008年中国钒铁市场报告》(见PDF)一、钒的资源分布和市场前景1. 钒资源分布世界上已知的钒储量有98%产于钒钛磁铁矿。
除钒钛磁铁矿外、钒资源还部分赋存于磷块岩矿,含铀砂岩,粉砂岩,铝土矿,含碳质的原油、煤、油页岩及沥青砂中。
世界钒钛磁铁矿的储量很大,并且集中在少数几个国家和地区,包括:独联体、美国、中国、南非、挪威、瑞典、芬兰、加拿大、澳大利亚,并且集中分布在南非洲、北美洲等地区。
根据1988年美国矿业局统计资料表明,世界钒储量基础为1.6亿吨(以钒计)。
按目前的开采量计算,世界现探明的钒资源可供开采150年。
从储量基础看,南非占46%,独联体占23.6%,美国占13.1%,中国占11.6%,其它国家的总和不足6%。
截止2007年年底,全国保有钒的资源储量为3825万吨。
此外,还有预测资源量139.4万吨。
钒矿主要资源是钒钛磁铁矿和沉积型钒矿(一般称为石煤型钒矿),主要赋存钒钛磁铁矿中,且集中分布在四川的攀枝花市、河北承德市。
沉积型钒矿在我国分布很广,据国家有关部门统计,我国沉积型钒矿中钒的总储量为钒钛磁铁矿中钒总量的7倍。
全国有21个省拥有钒的查明资源储量,但主要集中分布在以下省区:四川1906万吨,占全国资源总量的49.8%;陕西400万吨,占10.5%;湖南391万吨,占10.2%;湖北256万吨,占6.7%;安徽231万吨,占6%;广西203万吨,占5.3%;甘肃139万吨,占3.6%。
钒及钒产品情况介绍1.钒的应用1.1冶金行业(1)钒钛铸铁钢锭模。
钒钛元素在铸铁中具有强化作用,钒钛铸铁具有良好的高温强度、抗氧化性和耐热疲劳性。
钒钛铸铁钢锭模比不含钒钛铸铁钢锭模的使用寿命提高24倍,钒钛铸铁是制造钢锭模的理想材料。
(2)铸铁轧辊。
钒在铸铁轧辊中的作用在于增加激冷层的厚度和轧辊表面的硬度,提高轧辊的表面质量。
含有碳化钒粒子的硬表面,使轧辊在热轧热循环时,不易产生表面裂纹。
此外,钒能细化铸铁中的石墨,从而增加铸铁的强韧性,使铸铁轧辊在轧钢时耐冲击能力提高。
(3)铸钢轧辊。
钒能细化铸钢轧辊的晶粒,从而提高轧辊的韧性,使铸钢轧辊在轧钢时耐冲击能力提高。
(4)耐磨件。
耐磨件的耐磨性很大程度上有赖于钢中碳化物的类型、颗粒度、数量及分布。
在碳化物形成元素中,含Cr.W.Mo.V 钢的抗磨损能力之比为2:5:10:40。
所以添加钒的耐磨件使用寿命明显提高。
1.2工、模具行业高碳钢中的钒与其它合金元素如Cr、W、Mo等,在铸造过程中形成硬质初始碳化物,这些碳化物在高温下较稳定,在随后的锻造和热处理时,大部分保持不溶,它们是冷成形模和工具耐磨性和切割性的基础。
除了初始碳化物之外,一些钒还处于固溶状态,有助于提高工、模具的淬透性和强韧性;钒以细小的二次碳化物析出,可以进一步提高耐磨性。
通过调整化学成分和热处理工艺,可以得到性能广泛的产品。
(1)高速钢。
作为切削工具的高速钢需要红硬性,即刀刃在600℃以上还能保持锋利。
高速钢铸造时形成的碳化钒以及热处理时析出的二次碳化物颗粒满足这种需要。
(2)热作模具钢。
热作模具在使用过程中要受到高温、高压、高冲击载荷的作用,要求热作模具钢具有高的强韧性、高的热稳定性、比较高的高温强度、耐热疲劳性以及高的耐磨性。
为了满足这些要求,要求模具表面具有高硬度而心部高韧性的特点,热作模具钢中的钒可以提高钢的淬透性,从而改善钢的韧性,而表面的碳化物可以保证其耐磨性。
(3)冷作模具钢。
钒产业的发展现状1. 介绍钒是一种重要的金属元素,具有广泛的应用价值。
随着经济的不断发展和技术的进步,钒产业也取得了长足的发展。
本文将对钒产业的发展现状进行全面、详细、完整且深入地探讨。
2. 钒资源储量和分布情况钒是地壳中储量较为丰富的元素之一,主要存在于钒钛磁铁矿中。
全球钒资源储量约为13.5亿吨,分布较为广泛,主要集中在南非、中国、俄罗斯等国家。
3. 钒产业的发展历程3.1 钒产业的起步阶段(20世纪前半叶)钒产业的起步可以追溯到20世纪初。
最早的钒产业主要以炼钒为主,用于钢铁生产中的脱硫和增强钢材的强度。
当时由于钒产量较低,钒的价格较高,限制了钒产业的发展。
3.2 钒产业的快速发展(20世纪中叶至今)20世纪中叶以后,随着钒矿资源的开发和生产技术的不断改进,全球钒产量大幅增加。
钒的应用领域也得到了拓展,包括钛合金、化工催化剂、电池材料等。
中国成为了全球最大的钒生产国。
4. 钒产业在中国的发展现状4.1 钒产量和需求中国是全球最大的钒生产国,钒产量占全球总产量的四分之一以上。
与此同时,中国的钒需求量也在不断增加,主要用于钢铁生产、建筑材料等行业。
4.2 钒产业的发展瓶颈在钒产业的发展过程中,也存在一些问题和挑战。
例如,部分地区的钒矿资源开采方式落后,环境污染问题较为突出。
此外,钒产品的质量和技术水平与国际先进水平还存在一定差距。
4.3 钒产业的发展前景尽管面临一些挑战,但钒产业的发展前景依然广阔。
中国政府已经加大了对钒产业的支持力度,鼓励技术创新和绿色发展。
随着钒产品的广泛应用,特别是新能源领域的发展,钒产业有望迎来新的机遇和突破。
5. 钒产业的国际竞争态势5.1 南非的钒产业南非是全球第二大钒生产国,拥有丰富的钒矿资源和成熟的钒产业链。
南非的钒产业主要以出口为主,产品质量和技术水平较高。
5.2 俄罗斯的钒产业俄罗斯是全球第三大钒生产国,拥有丰富的钒资源和先进的生产技术。
俄罗斯的钒产业主要以钒铁生产为主,具有一定的竞争优势。
钒的性质及用途简介钒是一种神奇的金属,化合价有2+、3+ 和5+ ,金属单质钒很少,其主要形态有:VO(氧化钒),V2O3(三氧化二钒),V2O5(五氧化二钒),FeV(钒铁)及偏钒酸铵等,工业上使用最多的是V2O5和FeV,主要用于冶金的添加剂,增强钢铁的强度和韧性。
一、性质1、钒的性质钒(Vanadium),化学符号V,元素周期表中序数为23,原子量为50.94。
钒是银白色略带蓝色的金属,具有延展性;含有氧、氮、氢时则变脆、硬。
钒在较高的温度下与原子量较小的非金属形成稳定的化合物;在低温下有良好的耐腐蚀性。
钒进入合金后可增强合金的强度,降低热膨胀系数。
钒在地壳中的丰度约为0.02%,比铜、锌、镍、铬都高。
按地壳中元素丰度排列第13位。
可以说,在地壳中含有非常丰富的钒金属。
但钒金属有一个特点,很难形成独立的矿床,伴生性非常明显,因此在自然界非常分散,通常和其他金属伴生,如:钒钛磁铁矿。
因此,不太容易单独对钒金属进行开采和提炼,钒产品多作为冶金业的副产品生产。
2、五氧化二钒的性质五氧化二钒(V2O5)为褐色固体,有两种形态:粉状和片状,因在富氧和缺氧的加热条件下而得到不同的形态。
五氧化二钒有毒性。
在国际化学剧毒品名录中排名第43位。
其毒性主要是对呼吸道有刺激,引起鼻粘膜充血。
如果过多的吸入了粉状的五氧化二钒,有头昏、恶心等感觉,擤鼻涕时可能会带有血丝。
如果五氧化二钒中毒,离开了现场症状自然缓解,休息一两天一般自然恢复,不需治疗。
在国内没有对五氧化二钒毒性检测的规程,但中华人民共和国国标中也明确列示其为剧毒物质,生产过程需要在省级安监部门办理安全生产许可证。
3 、偏钒酸铵偏钒酸铵(NH4VO3)为白色结晶体,既是一种独立的产品,也是制造五氧化二钒的上一道工序的中间产品,其性质与五氧化二钒相似,其生产也需要办理安全生产许可证。
4 、钒铁的性质工业上使用的钒,主要是元素钒。
五氧化二钒(V2O5)中,钒的原子量仅占56%,其余为氧原子量。
钒制品
钢
∙钒铁(FeV) –作为添加剂改善钢和其它铁基产品的性能。
∙三氧化二钒(V2O3)- 一种经济的钒的资源,通常用于工具钢中。
∙钒金属–用于生产特殊合金钢和制造计算机的硬盘驱动器
钛合金
∙钒-铝中间合金–改进用于喷气发动机、飞机构架和其它质量要求严格的钛合金的物理性能。
化学领域
∙五氧化二钒(V2O5)- 用于制造硫酸的催化剂以及其它多种高纯度应用。
∙五氧化二钒(V2O5)- 四氧化钒—具有多种用途,包括化学和环境催化剂、气体加工、色素化合物、电池、染色固定剂和维生素。
∙四氯化钒–在EPDM橡胶生产中用作催化剂。
∙三氯氧钒(VOCl3)- EPDM橡胶生产应用中作催化剂。
∙草酸氧钒–石油精炼和其它生产工艺中去除硫和氮的催化剂。
∙硫酸氧钒–石油精炼和其它生产工艺中去除硫的催化剂。
∙钒酸铵钠–在Stretford和Sulfolin工艺中去除硫化氢(气体脱硫)。
∙偏钒酸铵–一种高纯酸钒化合物,具有多种用途,包括化学和环境催化剂、气体处理、着色化合物和染料固化剂。
∙偏钒酸钠–溶于水,用于墨水、皮革染色、照相和气体洗涤剂中的腐蚀抑制剂。
∙偏钒酸钾–在多种重要的化学和石化产品生产中用作关键的催化剂和其它添加剂。
∙钒和钛混合物–三氯氧钒和四氯化钛在聚乙烯生产中用作催化剂。
2024年金属钒市场分析现状摘要:本文对金属钒市场的现状进行了深入的分析。
首先介绍了钒的基本信息,然后详细分析了金属钒市场的供需情况、国内外产能情况、价格波动以及主要应用领域。
最后,提出了未来金属钒市场的发展趋势和前景展望。
一、引言1.1 钒的基本信息•钒是一种重要的金属元素,具有广泛的应用领域。
•钒具有高熔点、高硬度和良好的耐腐蚀性,被广泛用于合金制造、钢铁冶炼等领域。
1.2 研究背景•随着我国经济的发展和钒市场需求的增加,金属钒市场的现状成为了研究的热点。
二、金属钒市场现状分析2.1 供需情况•供应方面:目前,全球金属钒主要生产国有澳大利亚、南非、中国等。
其中,中国是全球最大的金属钒生产国。
•需求方面:金属钒主要用于钢铁冶炼、催化剂等领域,近年来需求量呈增长趋势。
•总体来看,金属钒市场供需平衡,但供应和需求之间仍存在一定的差距。
2.2 国内外产能情况•国内产能:中国是全球最大的金属钒生产国,具有较大的产能优势。
•国外产能:澳大利亚、南非等国也有一定的金属钒产能。
•总体来看,国内外金属钒产能相对充裕。
2.3 价格波动情况•近年来,金属钒价格经历了较大的波动。
主要原因包括市场供需关系、国际原材料价格等因素的影响。
•价格波动对金属钒市场的影响较大,需要加强市场监测和预测。
2.4 主要应用领域•钢铁冶炼:金属钒是钢铁中常用的合金元素之一,可以有效改善钢材的强度和耐腐蚀性能。
•催化剂:金属钒可以作为催化剂用于化工领域,具有广泛的应用前景。
三、金属钒市场发展趋势和前景展望3.1 市场发展趋势•钢铁需求的增加将带动金属钒市场的发展。
•新兴领域对金属钒的需求将不断增加。
3.2 市场前景展望•随着我国经济的持续发展和科技进步,金属钒市场有望迎来更多机遇和发展空间。
•应加强技术研发和创新,提高金属钒的综合利用率和附加值。
四、结论综上所述,金属钒市场目前呈现供需平衡态势,但仍存在一定的差距。
国内外产能较为充裕,价格波动较大。
钒及钒产品情况介绍1.钒的应用1.1冶金行业(1)钒钛铸铁钢锭模。
钒钛元素在铸铁中具有强化作用,钒钛铸铁具有良好的高温强度、抗氧化性和耐热疲劳性。
钒钛铸铁钢锭模比不含钒钛铸铁钢锭模的使用寿命提高24倍,钒钛铸铁是制造钢锭模的理想材料。
(2)铸铁轧辊。
钒在铸铁轧辊中的作用在于增加激冷层的厚度和轧辊表面的硬度,提高轧辊的表面质量。
含有碳化钒粒子的硬表面,使轧辊在热轧热循环时,不易产生表面裂纹。
此外,钒能细化铸铁中的石墨,从而增加铸铁的强韧性,使铸铁轧辊在轧钢时耐冲击能力提高。
(3)铸钢轧辊。
钒能细化铸钢轧辊的晶粒,从而提高轧辊的韧性,使铸钢轧辊在轧钢时耐冲击能力提高。
(4)耐磨件。
耐磨件的耐磨性很大程度上有赖于钢中碳化物的类型、颗粒度、数量及分布。
在碳化物形成元素中,含Cr.W.Mo.V 钢的抗磨损能力之比为2:5:10:40。
所以添加钒的耐磨件使用寿命明显提高。
1.2工、模具行业高碳钢中的钒与其它合金元素如Cr、W、Mo等,在铸造过程中形成硬质初始碳化物,这些碳化物在高温下较稳定,在随后的锻造和热处理时,大部分保持不溶,它们是冷成形模和工具耐磨性和切割性的基础。
除了初始碳化物之外,一些钒还处于固溶状态,有助于提高工、模具的淬透性和强韧性;钒以细小的二次碳化物析出,可以进一步提高耐磨性。
通过调整化学成分和热处理工艺,可以得到性能广泛的产品。
(1)高速钢。
作为切削工具的高速钢需要红硬性,即刀刃在600℃以上还能保持锋利。
高速钢铸造时形成的碳化钒以及热处理时析出的二次碳化物颗粒满足这种需要。
(2)热作模具钢。
热作模具在使用过程中要受到高温、高压、高冲击载荷的作用,要求热作模具钢具有高的强韧性、高的热稳定性、比较高的高温强度、耐热疲劳性以及高的耐磨性。
为了满足这些要求,要求模具表面具有高硬度而心部高韧性的特点,热作模具钢中的钒可以提高钢的淬透性,从而改善钢的韧性,而表面的碳化物可以保证其耐磨性。
(3)冷作模具钢。
冷作模具在工作时,由于被加工材料的变形抗力比较大,模具的工作部分受到强烈的磨擦和挤压,所以冷作模具钢应有高的硬度、强度和耐磨性。
高钒钢能满足这种要求,但在铸造条件下,得到粗大的碳化物,锻造时容易开裂,所以高钒钢常用粉末冶金方法生产。
(4)一般工具钢。
碳素工具钢中添加钒时,热处理时析出的细小碳化钒能增加工具的硬度,提高切削效率,延长工具使用寿命。
钒还可以细化晶粒,改善韧性,减少过热倾向。
1.3热成形压力容器等化工厂的一些压力容器是用钢板热成形加工而成的。
其成形的过程类似于正火处理,钒钢在正火时会发生细化晶粒作用和沉淀强化作用,使得热成形后,钢板的性能基本保持不变。
1.4建筑行业钒是建筑用钢中使用最广泛的强化元素,它不仅可以在轧态产生强化作用,热处理态(正火或调质)强化作用仍然存在。
它是钢筋中最有效的强化元素。
它还用于强化结构用型钢和无缝钢管,桥梁用钢板,防火和抗震钢及耐候钢。
(1)钢筋。
钒、氮微合金化是生产低碳高强度.高焊接性能钢筋的最有效方法。
当钢中用钒.氮微合金化时,可使钢中碳含量明显降低,而钢筋的屈服强度可达500MPa,并具有良好的焊接性能。
国内开发的钒微合金化Ⅲ级钢筋综合性能优良,具有五大优点:①强度高,屈服强度大于400MPa,抗拉强度大于570MPa。
②碳当量小于0.50%,焊接性能好,适应各种焊接方法。
③强屈比(抗拉强度与屈服强度之比)大于1.25。
④极好的强、塑性配合,弯曲性能好。
⑤具有较高的高应变低周疲劳性能、较低的应变时效敏感性和脆性转变温度,抗震性能好。
含钒钢筋已广泛应用于高层建筑.大坝.隧道和桥梁等大型工程。
利用含钒钢筋不仅使工程质量提高,而且可节约钢材15%左右。
(2)桥梁用钢板。
桥梁用钢板属高强度焊接用钢,除要求较高强度、较高韧性和良好焊接性外,还要求良好的断口、时效冲击及较高疲劳性能。
含钒桥梁用钢板可以满足这些要求,且不仅可以轧态使用(薄规格),还可以正火甚至调质态使用(厚规格)。
(3)一般结构用钢。
用于厂房、建筑、输电线塔等一般用途的焊接金属结构,常用V-N微合金化,取代低碳结构钢使用,可以节约金属.减轻设备自重。
这类钢除生产板材外,还生产型、棒、线、管等各类钢材。
(4)抗震用低屈强比钢板。
这类钢板适合于高层建筑使用,除要求高的强韧性外,还要求较低的屈强比和良好焊接性能,要做到焊前不需预热,焊后不需回火,以便现场施焊。
低屈强比可使钢材具有高的塑性变形功,利于抗震。
这类钢是通过热处理得到铁素体和回火索氏体组织来保证低屈强比,因钒在热处理状态仍能发挥强韧化作用,这类钢中常添加钒。
(5)防火钢。
这类钢除了具有其它焊接高强度钢的优点外,还具有较好耐火性能,适于抗火灾使用。
钒作为提高回火稳定性的元素,常用于些类钢。
(6)耐候钢。
耐侯钢一般以Cu-P系为基础。
高强度焊接耐侯钢因焊接性的要求,钢中磷含量要限制在0.04%以下,这类钢常用钒来强化。
1.5能源行业(1)油气输送管线用钢。
管线用钢除了要求高强度外,还要求高的塑韧性、低的韧脆转变温度及良好的焊接性能,并特别要求具有优良的抗氢致开裂和硫化物应力腐蚀开裂性能。
最早的高强管线用钢为V -N钢,正火状态使用,V(CN)的析出细化晶粒并产生析出强化,赋予钢板高的强韧性。
随着控轧控冷等工艺的广泛采用,管线钢向低碳、超纯净方向发展,铌被广泛采用,但对于X60以下的管线钢,V -Ti-(N)仍不失为一种极好的微合金化方法,优点表现为:①轧制负荷低,轧制容易;②不需要低温控轧,生产率高;③生产工艺波动对性能影响小;④足够的强韧性;⑤连铸时不易产生表面裂纹。
即使对于铌控轧钢来说,当强度要求高时或管线壁厚大时,仍需采用钒来保证高强度。
特别对于输气管线,为了防止硫化氢腐蚀,需要较低的碳、锰含量,此时需要钒来弥补降碳、锰引起的强度损失。
(2)海上采油平台用钢许多海上采油平台用钢是用钒作为强化元素的。
深海石油平台则采用超高强度含钒热处理钢板。
(3)管线的阀门和弯头钒钢还适合于高强管线的阀门、弯头和连通管,因为它们是用含钒高强正火钢板锻造和焊接而成的,成形加热过程对它们的强度和性能影响很小。
(4)储油罐储油罐是用正火或调质钢板制成的,大部分添加钒来产生析出强化。
1.6汽车行业汽车工业所要求的材料必须可靠、工艺性好、耐疲劳且经济。
此外应具有高强度,以降低自重、降低油耗。
(1)汽车用大梁板大梁板需要良好的成形性能,强、塑性需要很好的匹配。
含钒大梁板具有各向异性小,性能波动小,屈强比低的特点。
因此冲压后零件回弹小,冲压合格率高。
(2)非调质钢钒是非调质钢的常用元素。
含钒非调质钢在锻态就具有高强度,不需要昂贵的热处理。
广泛应用于曲轴、连杆、转向节等汽车零件。
还可以通过氮化和感应加热等表面淬火方法来硬化表面。
(3)弹簧钢中碳硅锰弹簧钢中添加钒能明显改善弹簧的性能,从而可以缩小弹簧的尺寸,有助于降低自重,降低能耗。
1.7铁路行业(1)重轨在共析钢中,钒可以使热轧后奥氏体向珠光体的转变推迟,从而细化珠光体片间距,并在珠光体、铁素体中析出,进一步强化。
在过共析钢中,钒能抑制晶界网状渗碳体的形成,从而改善韧性,得到过共析珠光体钢。
钢轨钢中添加钒可以使抗拉强度从700Mpa左右提高到1200Mpa以上,从而提高耐磨性。
经轧后在线或离线表面热处理,耐磨性能进一步提高。
(2)铁路车辆主梁利用钒的细晶强化和沉淀强化作用,可以降低碳含量,从而提高焊接性和韧性。
1.8有色金属业自八十年代末以来,钒在非钢铁合金中的消耗逐渐减少。
并不像钢铁工业那样随经济状况的好转而有很强的复苏迹象。
随着新技术的不断进步,通常要求开发新的合金材料来满足对性能不断提高的要求。
钒合金在应用中表现出许多重要的特性,仍然是一种很好的金属材料。
含钒合金的主要使用部门是宇航和核工业。
有色合金中钒的消耗不到世界钒消耗的10%。
钛合金据美国USBM报道,非钢铁合金中90%以上的钒是用来生产有色合金和磁性合金,其中钛合金占绝大多数。
钛合金中的钒(添加量为1%V)可作为强化剂和稳定剂,钛合金添加4%V时,合金具有好的延性和成形性。
在宇航工业中,目前还没有其它可替代钛合金的材料。
在钛合金中,最重要的两种合金是Ti-6Al-4V(含4%V)和Ti-8Al-1Mo-1V。
这两种合金总共占钛合金市场的50%。
这些合金用于生产喷气发动机、高速飞行器骨架和火箭发动机机壳。
钒通常以钒铝基合金形式加入钛合金中。
超级合金含钒高性能合金的主要非宇航潜在用途是在核聚变反应器生产中用作反应器的覆盖墙和屏蔽墙。
目前一直在研究用于该领域的钒合金,与其它合金相比,在700℃时,这些合金仍保持较好的延性和强度,中子辐射衰变最小,可阻止放射;对液态锂和钠(用作冷却剂)具有良好的耐腐蚀性。
虽然六十年代早就研究了钒合金在核工业中的应用,但直到八十年代对聚变反应器进行重点研究之后才引起对钒合金的重视。
开发的主要钒合金是LiV-Cr-TiSi(含0.15%Cr,0.20%Ti 和 1%的Si)系列,其中最有意义的含钒合金是V-5Ti-5Cr。
钒能加入许多其它合金中,目的是增加强度和延展性。
例如加入铜基合金中,用于控制气体成份和显微组织,加入铝合金中可用于生产内燃发动机活塞以及加入一些镍基超级合金中生产汽轮机和叶片。
1.9化学工业钒的一个重要用途是作催化剂,钒化合物在化学工业中的应用(如表)。
钒作在化工领域主要作催化剂的用途目前仍在大力开发中。
德国贝尔公司在Dormagen新的工业化学废料煅烧装臵上安装了由BASF开发的含五氧化二钒的催化系统。
BASF的催化剂可破坏由废料煅烧装臵产生的dioxins,而不用活性碳过滤剂去吸收dioxins。
钒在陶瓷工业上用作颜料(称作陶瓷颜料)。
在玻璃中添加五氧化二钒(0.02%V2O5)可以消除对眼睛有伤害和造成织物褪色的高能超紫外线。
钒也可用于调黄绿色玻璃,而氧化钒和氧化铯混合物可制得绿玻璃,该绿玻璃用于测量UV辐射强度。
预计该应用将逐步增加。
加利福尼亚Pasadena的喷气推进试验室开发出一种称作干凝胶的新型玻璃,这种玻璃在一定的污染物质条件下能改变颜色。
这种玻璃含有氧化钒,在通常条件下为粉红色,但与硫化氢接触后,干凝胶变为琥珀色,在氨水中转变为浅黄色。
在甲酸中为褐绿色,在醋酸中为绿色,在氢气中为紫色。
这种玻璃做成凝胶形式,然后进行干燥,在材料表面留下细孔,当不同物质的分子进入细孔时,与氧化钒反应,缓慢改变材料结构,从而可改变玻璃反射光和颜色。
目前在进行干凝胶的工业应用研究。
钒在颜料中可作为添加剂。
一些特殊的元素在不同的晶格中可产生各种颜色。
钒能产生蓝、黄和绿色,尤其是美丽的蓝色着色剂,称作钒蓝。
它是在钒化合物存在下,加热氧化锆和硅石生产含钒锆晶体得到的。
钒的氧化物和偏钒酸盐可用于生产印刷油墨,他们可促使反应,形成树脂黑涂料。