Mis on Ferrovanadium ja kuidas hinded määratakse
Ferrovanaadium (FeV) on raua ja vanaadiumi põhisulam, mida kasutatakse vanaadiumi viimiseks terasesse ja selle koostise viimistlemiseks enne valamist. Kaubanduslikud klassid klassifitseeritakse peamiselt vanaadiumisisalduse järgi: tähis FeV50 tähendab nimiväärtust 50 massiprotsenti vanaadiumi, mille tasakaalu moodustavad raud ja kontrollitud jääkelemendid. Sulam tarnitakse tükkide, graanulite või pulbrina olenevalt laadimisviisist ning tegelik soojusanalüüs on kajastatud veski sertifikaadil.
Kuna vanaadium on tugev karbiidi ja nitriidi moodustaja, muudavad üsna väikesed lisandid valmisterase tugevust, kõvadust ja karastuskäitumist. Seetõttu lähtuvad klassi valikul pigem lõpptoote nõutavad omadused kui ainult hind.
Standardne klasside vahemik lühidalt
| Hinne | Nominaalne vanaadium | Tüüpilised tootevormid | Tüüpiline lõppkasutus |
|---|---|---|---|
| FeV40 | 40 % V | tükk | üldotstarbelised, kulutundlikud süsinik- ja konstruktsiooniterased |
| FeV50 | 50 % V | tükk, graanul | konstruktsiooniterased, HSLA ja armatuurterased |
| FeV60 | umbes 60% V | tükk | rakendused, mis tasakaalustavad jõudlust kuludega |
| FeV75 | 75 % V | tükk, graanul | kõrgtugevad terased, tööriista- ja surveterased |
| FeV80 | 80 % V | tükk, graanul | nõudlik suure jõudlusega, kosmose- ja kaitseteras |
Vanadiinisisaldus ei ole ainus erinevus klasside vahel. Räni-, alumiiniumi-, süsiniku-, fosfori- ja väävlisisalduse piirnormid karmistuvad ka klassi tõustes, sest terasetootja lisab vaid väikese koguse FeV-d ega soovi soovimatut räni või alumiiniumi tuua puhtasse vähese süsinikusisaldusega kuumusesse.
Kuidas vanaadiumisisaldus mõjutab terase jõudlust
Tahkumisel ja sellele järgneval kuumtöötlemisel ühineb vanaadium süsiniku ja lämmastikuga, moodustades peened V(C,N) sademed. Need osakesed kinnitavad kuumvaltsimise ajal terade piire ja annavad seejärel jahutamisel sademete tugevnemise, mis suurendab voolavuspiiri ilma proportsionaalse sitkuse vähenemiseta.
Suurem vanaadiumisisaldus suurendab saadaoleva kõvakarbiidi mahtu, seega paranevad kulumiskindlus ja kuumkõvadus.
Vanaadiumkarbiidid on vastupidavad karestumisele, mistõttu vanaadiumlaagrite tööriistaterased säilitavad pärast korduvat karastamist oma kõvaduse.
Konstruktsiooniteraste väheste lisandite korral suurendab vanaadium madala sulamihinnaga voolavuspiiri ja väsimuskindlust.
Üle rakenduse jaoks vajaliku taseme lisab vanaadium kulusid, võib vähendada plastilisust ja raskendada töödeldavust, seega tuleks klass sobitada sihtomadusega, mitte lihtsalt maksimeerida.
Rakenduse jaoks õige hinde valimine
FeV40 ja FeV50 sobivad armatuurvarraste, üldiste konstruktsiooniosade ja muude kulupõhiste toodetega, mille puhul piisab väikesest tugevuse suurendamisest.
FeV60 valitakse siis, kui on vaja lisada keskmise klassi vanaadiumi ja sulatuskoda soovib paindlikkust struktuurse ja tugevama kuumuse vahel.
FeV75 on tavaline kõrgtugevate tehniliste teraste, sepistamisklasside ja tööriista- või stantsitud teraste puhul, mille kõvadus ja kulumiskindlus on olulised.
FeV80 on reserveeritud nõudlike rakenduste jaoks, nagu kosmose- ja kaitsekomponendid ning suure jõudlusega terased, mis peavad hoidma omadusi kõrgel temperatuuril.
Kohandatud vanaadiumiprotsente saab toota klientidele, kelle koostis jääb standardklasside vahele.
Sulatamise praktika, lisamine ja taastamine
Vanadiumil on madalam afiinsus hapniku suhtes kui ränil ja alumiiniumil, seega lisatakse ferrovaanaadium tavaliselt koputamise ajal või otse kulbisse, mitte kuumuse alguses. Selle lisamine pärast deoksüdatsiooni hoiab taastumise kõrge ja ühtlasena ning väldib vanaadiumi kadumist räbuga.
Tükkide suurus mõjutab ka tulemusi. Liiga jämedad tükid ei pruugi enne valamist väikestel kuumustel täielikult lahustuda, samas kui liigsed peened osakesed võivad kaduda räbu või tolmueemaldusse. Suuruse järjepidevus koos FeV enda põhjaliku soojusanalüüsiga võimaldavad terasetootjal lüüa valmis terase kitsast vanaadiumiaknast ilma kuumust ümber töötamata.
Korduma kippuvad küsimused
K: Mis vahe on FeV50 ja FeV80 vahel?
Peamine erinevus seisneb vanaadiumisisalduses, mille nimiväärtus on 50 % nominaalväärtusest 80 %. FeV80 tarnib rohkem vanaadiumi ühe tonni laetud kohta ja sellel on rangemad jääkelementide piirangud, nii et seda kasutatakse suure jõudlusega teraste jaoks, kus talutakse vähem lisandeid.
K: Millist ferrovanaadiumi klassi kasutatakse HSLA terase jaoks?
FeV40, FeV50 ja FeV60 on tavalised valikud, sest HSLA teras vajab ainult väikest vanaadiumilisandit, tavaliselt mõni sajandikprotsent valmis terases, et saada kasulikku sademete tugevdamist.
K: Miks hind tõuseb vanaadiumisisalduse suurenedes?
Rohkem vanaadiumi ühe tonni sulami kohta tähendab rohkem kulukaid elemente igas tarnitud kilogrammis ning kõrgemad klassid nõuavad ka räni, alumiiniumi ja süsiniku rangemat kontrolli, mis suurendab töötlemiskulusid.
K: Kuidas lisatakse ferrovanaadiumi terase kuumusele?
Tavaliselt laetakse see kulbi või lisatakse pärast deoksüdatsiooni koputamise ajal. See järjestus kaitseb vanaadiumi oksüdatsiooni eest ja hoiab taastumise prognoositavana, nii et lõplik keemia vastab eesmärgi analüüsile.
K: Kas ferrovanaadiumi saab tarnida kohandatud vanaadiumisisaldusega?
Jah. Tootjad, kes kontrollivad ise sulamist ja purustamist, saavad segada või valida kuumusi, et pakkuda kindlaksmääratud vanaadiumiprotsendi ja määratud suurusega fraktsiooni, kusjuures iga partii koostis on sertifitseeritud.
K: Kuidas tuleks ferrovanaadiumi säilitada?
Hoidke seda kuivana ja kaetud, kõval pinnal ning klassi ja partiide kaupa eraldatuna. Niiskuse ja sorteerimise segamine on kaks kõige levinumat põhjust ebajärjekindlaks taastumiseks, kui sulam jõuab kulpi.