Ferovanádium v automobilových a energetických aplikáciách: Akosti a metalurgická funkcia
Zanechajte správu
Ferrovanádium a mikrolegovací mechanizmus
Ferovanádium (FeV) je predzliatina získaná aluminotermickou redukciou oxidu vanadičného alebo karbotermickým spracovaním trosky obsahujúcej vanádium-. Vo veľkoobjemovom obchode dominujú dve kvality: FeV80, prenášajúce 78-82 % V, a FeV50, nesúce 48-52 % V. ISO 5451 stanovuje špecifikácie a podmienky dodávky ferovanádu dodávaného výrobcom ocele a ASTM A1023/A1023M pokrýva rovnaké požiadavky na vzorkovanie stolov a tried kvality. Vanád sa úplne rozpúšťa v tekutej oceli a počas chladenia sa vyzráža ako častice karbonitridu vanádu V(C,N), ktoré pripevňujú hranice zŕn austenitu a zvyšujú teplotu zastavenia rekryštalizácie. Prídavky 0,02-0,15 % V sú typické pre riadené valcované pásy, plechy a dlhé výrobky; nad približne 0,15 % V sa marginálny zisk zosilňovania zrážok splošťuje, pretože zhrubnutie karbonitridu kompenzuje tento prínos.
Automobilové aplikácie: pásy, výkovky a pružiny
Vysokopevnostný nízkolegovaný plech vyrobený podľa ASTM A1011/A1011M pokrýva triedy s minimálnou medzou klzu od približne 340 MPa do 550 MPa a vanád je jednou z možností mikrolegovania, ktoré sa používa na dosiahnutie horného konca bez dodatočného tepelného spracovania. Mikrolegované ocele na kovanie, ako je 38MnVS6, využívajú vanád pri tvorbe karbonitridov počas chladenia po kovaní, čo odstraňuje potrebu cyklov ochladzovania-a{10}}popúšťania na kľukových hriadeľoch, ojniach a čapoch riadenia. Pružinové ocele v rade 51CrV4, štandardizované podľa normy EN 10089 pre pružinové ocele valcované za tepla-, nesú približne 0,1 – 0,2 % V na zlepšenie odolnosti proti priehybu pri zvýšenej prevádzkovej teplote. Nástroje na prácu za tepla, ako je AISI H13, používajú asi 1 % V spolu s 5 % Cr a 1,5 % Mo na odolnosť voči popúšťaniu pri tlakovom liatí a vytláčaní.
Energetický sektor: Elektrolyty a katalyzátory prietokových batérií
Vanádová redoxná prietoková batéria ukladá energiu do dvoch tekutých elektrolytov: V2+/V3+ na zápornej strane a VO2+/VO2+ na kladnej strane, s napätím článku v otvorenom -obvode blízkom 1,26 V. Elektrolyty sa bežne pripravujú pri celkovom koncentrácii asi 1,6 M, pričom sa začína redukovať vanád na oxid vanadiumvanadylsulfát, ktorý sa rozpúšťa VOSO4. Keďže obe pol-bunky používajú rovnaký prvok, krížová{10}}kontaminácia nezničí kapacitu, a preto je životnosť cyklu nad 10 000 cyklov realistická. Na strane katalyzátora kontaktné hmoty na báze V2O5 oxidujú oxid siričitý na oxid sírový pri 400-450 °C v zariadeniach na výrobu kyseliny sírovej a formulácie V2O5-WO3/TiO2 sa používajú na selektívnu katalytickú redukciu oxidov dusíka pri 300-400 °C v spalinách.
Prichádzajúca kontrola a nákupné body
Ferrovanádium sa predáva v drvených veľkostiach 10-50 mm alebo 10{5}}100 mm a je balené v oceľových sudoch s hmotnosťou 100-250 kg alebo jedno-tonové veľké vrecia. Obsah vanádu sa overuje redoxnou titráciou manganistanom draselným alebo röntgenovou fluorescenciou v laboratóriu pracujúcom podľa normy ISO/IEC 17025, pričom ako zvyškové prvky sa uvádza hliník, kremík, uhlík, síra a fosfor. Hliník nad limitom kvality je bežnou{12}}položkou mimo špecifikácií, pretože zvyšuje úroveň začlenenia do tried čistej ocele. Hlavnými rizikami pri manipulácii sú nasávanie vlhkosti a tvorba jemných častíc: vlhký materiál môže stratiť sypký charakter a oxidovať na povrchu, takže sudy a vrecia by mali zostať utesnené až do násypky.
| Nehnuteľnosť | FeV80 (typické) | FeV50 (typické) | Poznámka |
|---|---|---|---|
| Vanád | 78-82% | 48-52% | Klasifikačný základ pre tvorbu cien |
| hliník | 1.5-2.5% | 1.5-3.0% | Riadené pre čistú oceľ |
| Rozsah veľkostí | 10-50 mm | 10-100 mm | Drvenie a preosievanie |
| Balenie | 100-250 kg sudy | 1 t veľké vrecia | Utesnené, chránené proti vlhkosti |
Často kladené otázky
Q:Akú kvalitu ferovanádu by si mala oceliareň vybrať pre plech HSLA?
A: FeV80 je výhodné tam, kde rovnováha náboja uprednostňuje vysokú koncentráciu vanádu a nižšiu prepravu na jednotku vanádu; FeV50 vyhovuje menším teplotám a umožňuje jemnejšie orezanie prídavku.
Q:Ktorá prísada vanádu dáva najlepšiu pevnosť v kontrolovanom-valcovanom páse?
Odpoveď: Väčšina komerčných pásov HSLA sa nachádza medzi 0,02 % a 0,15 % V, pričom presná hodnota je stanovená obsahom dusíka, rýchlosťou chladenia a cieľovou medzou klzu podľa ASTM A1011/A1011M.
Q:Je ferovanádium zameniteľné s nitridom vanádu?
A: Nie priamo. Nitrid vanádu pridáva dusík rovnako ako vanád, takže dusíková bilancia tepla sa musí pred substitúciou prepočítať a náklady na jednotku vanádu sa líšia.
Q:Aký obsah vanádu potrebuje elektrolyt prietokovej batérie?
A: Priemyselná prax pracuje s celkovým obsahom vanádu v kyseline sírovej približne 1,6 M; vyššia koncentrácia zvyšuje hustotu energie, ale zvyšuje riziko zrážok pri nízkej teplote.
Q:Ako je test vanádu certifikovaný pri preprave?
Odpoveď: Zložené vzorky sa odoberú z najmenej 10 % sudov, rozdelia sa a testujú manganistanou titráciou alebo XRF a certifikát uvádza jeden výsledok na šaržu s uvedenou testovacou metódou.
