芜湖九游会合金有限责任公司

钒含量对PD3钢碳化钒析出的影响

产生钒的过饱和固溶。从表3的数据可看出,钒含量为0.21%的3号试样没有发现/相间沉淀0,但其铁素体中溶钒量却达到0.126%,超过了饱和溶解度。若是钢中钒含量进一步增加,铁素体和渗碳体溶钒量达到饱和,而碳化钒析出所需的驱动力和扩散驱动力也已足够大,此时碳化钒的/相间沉淀0将突破珠光体转变过程的束缚,大量析出。而碳化钒的/相间沉淀0又将反过来影响珠光体生长过程,碳化钒形成过程对碳原子的争夺,反而使渗碳体的生长变得困难,从而导致珠光体片间距增大。从这个意义上讲,PD3钢中产生/相间沉淀0,就是碳化钒大量析出的临界点。度越快,珠光体片间距越细,碳化钒越不容易析出。

湿法冶金工艺生产主要经历以下生产阶段：

1、原料预处理；2、固液分离及溶液净化；3、钒溶液沉淀结晶；4、钒酸盐分解、干燥及熔炼。

各操作单元原理及作用简介：

原料预处理工序：

原料预处理工序主要对钒渣以及含钒原料通过高温焙烧或酸、碱溶液浸出等方法处理，使其中的有价元素V完成晶型及结构价态转变，终生成水溶性、碱溶性或酸溶性的钒盐或钒酸盐。典型的方法有：

钠化焙烧提钒：

钒渣（或钒矿）磨细和选去所夹带的金属铁后，配入适当的钠盐附加剂，经过高温焙烧氧化、钠化反应，钒铁尖晶石等不溶性三价钒化合物氧化成并与钠盐反应，生成可熔性钒酸钠。

V2O5+Na2CO3→2NaVO3+CO2工业上这个过程一般在回转窑、多层焙烧炉及平窑等炉窑中完成，焙烧温度在800～900度。

钒在高碳钢中的应用

在高碳钢中采用钒微合金化，主要用于钢轨、轴承钢、工具钢、模具钢等的生产，目前攀钢采用钒微合金化生产的钢种主要为铁路钢轨。 重轨钢属于珠光体型钢。

度和屈服强度随片间距的减小而增加，韧性则与珠光体团的大小及渗碳体厚度有关，微量钒在重轨钢中的作用研究结果表明，钒可以细化奥氏体晶粒、细化珠光体组织并改变其组织形态，产生沉淀强化作用，提高重轨的强度和使用寿命。

攀钢生产的含钒钢轨有：钒微合金化的热轧钢轨、离线含钒热处理钢轨和在线含钒热处理钢轨。 PD3含钒重轨是攀钢自己开发的新一代微合金钢轨，其强度σb 高达980Mpa ，比通常的U71Mn 的使用寿命提高50%以上；PD3钢轨经全长淬火处

理后HRC33.5～42.5的硬化层深度≥15mm ，σb 高达1275Mpa ，δ5≥10%。经多年的铁路运营实践检验，该钢轨在线路运营过程中，可减轻剥离掉块、波浪磨耗、早期磨耗到限等缺陷；虽然省略了轨端淬火但没有轨端压溃现象，并具有良好的焊接性能。其综合性能达到了水平，线路使用的耐磨性能比U71Mn 提高3倍。