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釩的性質及應用

釩的性質：釩是一種十分重要的戰略物資，在鋼鐵、電子、化工、宇航、原子能、航海、建筑、體育、、電源、陶瓷等在國民經濟和中占有十分重要的位置。

五氧化二釩的性質

V 2O 5是一種無味、無嗅、有毒的橙黃色或紅棕色的粉末，微溶于水（質量濃度約為0.07g/L ），溶液呈黃色。它在約670℃熔融，冷卻時結晶成黑紫色正交晶系的針狀晶體，它的結晶熱很大，當迅速結晶時會因灼熱而發光。V 2O 5是氧化物，但主要呈酸性。當溶解在極濃的NaOH 中時，得到一種含有八面體釩酸根離子VO 43-的無色1（1） （2） 使用這種方法的國家有南非、新西蘭。

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視頻作者：蕪湖人本合金有限責任公司

含釩鋼的特點及應用

在鋼中加入釩，可顯著改善鋼的性能。實踐表明，在結構鋼中加入0.1%的釩，可提高強度10～20%，減輕結構重量15～25%，降低成本8～10%。若采用含釩高強度鋼時，可減輕金屬結構重量40～50%，比普通結構鋼的成本低15～30%。

研究表明：釩加入鋼中，除固溶強化作用不顯著外，在以下幾方面顯著改善鋼的性能。 ① V(CN) 在奧氏體重點溶度積高，釩在低、中、高碳鋼中都具有較強的沉淀強化作用。 ② 釩加入到鋼中通過阻止加熱時奧氏體晶粒的長大、抑制形變奧氏體再結晶、強化γ→α相變細化晶粒作用等途徑，達到細化鋼的晶粒的作用。 ③ 釩對過冷奧氏體轉變具有明顯影響，研究表明，與大多數合金元素不同，釩不延遲鐵素體轉變而推遲貝氏體和珠光體轉變。同時，釩提高鋼的淬透性的作用，是同樣含量的鉬對淬透性貢獻的二倍。

釩在高碳鋼中的應用

在高碳鋼中采用釩微合金化，主要用于鋼軌、軸承鋼、工具鋼、模具鋼等的生產，目前攀鋼采用釩微合金化生產的鋼種主要為鐵路鋼軌。 重軌鋼屬于珠光體型鋼。

度和屈服強度隨片間距的減小而增加，韌性則與珠光體團的大小及滲碳體厚度有關，微量釩在重軌鋼中的作用研究結果表明，釩可以細化奧氏體晶粒、細化珠光體組織并改變其組織形態，產生沉淀強化作用，提高重軌的強度和使用壽命。

攀鋼生產的含釩鋼軌有：釩微合金化的熱軋鋼軌、離線含釩熱處理鋼軌和在線含釩熱處理鋼軌。 PD3含釩重軌是攀鋼自己開發的新一代微合金鋼軌，其強度σb 高達980Mpa ，比通常的U71Mn 的使用壽命提高50%以上；PD3鋼軌經全長淬火處

理后HRC33.5～42.5的硬化層深度≥15mm ，σb 高達1275Mpa ，δ5≥10%。經多年的鐵路運營實踐檢驗，該鋼軌在線路運營過程中，可減輕剝離掉塊、波浪磨耗、早期磨耗到限等缺陷；雖然省略了軌端淬火但沒有軌端壓潰現象，并具有良好的焊接性能。其綜合性能達到了水平，線路使用的耐磨性能比U71Mn 提高3倍。