钒氮合金的基本知识
2018-12-12 09:36:37
钒氮合金是一种新型合金添加剂，可以替代钒铁用于微合金化钢的生产。氮化钒添加于钢中能提高钢的强度、韧性、延展性及抗热疲劳性等综合机械性能，并使钢具有良好的可焊性。在达到相同强度下，添加氮化钒节约钒加入量30～40%，进而降低了成本。
高氮钢应用
2019-03-15 10:05:15
目前, 高氮钢已经被认定为是发展高质量冶金技术的主要方向之一。随着人们对高氮钢优良性能的认识, 有关高氮钢的研制和生产得到了不断的进步和发展。通常情况下, 氮被认为是钢中的有害杂质之一。虽然常压下氮在液态钢中的溶解度很低, 但这些少量的氮却能导致钢材产生时效脆化, 于是开发了各种减少液态钢中氮的二次精炼技术, 并还在不断地改进。然而, 在高氮钢中氮作为合金元素可以和钢中的其他合金元素( 如Mn、Cr、V、Nb、Ti 等) 交互作用, 而赋予该钢种许多优异性能。例如, 提高奥氏体的稳定性,使钢的力学性能大大提高, 改善钢的耐腐蚀性等等。
不锈钢指耐空气、蒸汽、水等弱腐蚀介质和酸、碱、盐等化学浸蚀性介质腐蚀的钢，又称不锈耐酸钢。是应用极为广泛的材料，不锈钢在人们生产生活中随处可见。这种添加了铬、镍等元素的合金钢，出于提高抗腐蚀能力的需要，必须降低碳含量，而碳含量一低，强度就很难提高，这也限制了不锈钢作为结构材料的应用范围。有没有这样一种不锈钢，它既能减少贵重金属的添加量以节约成本，又能提高材料强度以扩大应用范围，还要有良好的抗腐蚀性能以减少维护成本并提高成品使用寿命？
2004年列入国家973计划的“提高钢铁质量和使用寿命的冶金学基础研究”项目已于2009年通过验收，该项目以提高冶金质量为基础，以材料学为先导，以延长钢的使用寿命为目标。主要成果有：设计并开发出低镍、高强度、低成本、高耐磨性、低磁甚至无磁的资源节约型不锈钢原型钢；在常压下利用现有冶金工艺流程冶炼并连铸出了氮含量达0.64％的高氮钢；研究开发出了经济型高强高韧亚稳钢。这些成果有利于提高我国钢铁企业的国际竞争力，拥有广阔的市场应用前景。
有，这种不锈钢的名字叫做高氮钢。上世纪70年代，世界上就已经有高氮不锈钢出现，用廉价的取之不尽的氮代替昂贵稀缺的镍，同时还提高了不锈钢的强度和抗局部腐蚀能力。阻碍氮作为合金元素广泛使用的主要因素是氮的加入问题，在大气压下氮溶解度非常低，加入很困难，由于加入量少，其有利影响不太明显，高氮钢的普遍生产方式是加压冶炼，需要特殊的生产设备，这就大大增加了高氮钢的生产成本并限制了它的产量。我国是钢铁生产大国，能不能使用现在通用的冶金设备在常压下炼出高氮钢？
根据高氮钢的性能特点，高氮钢应用由于其具有和目前大量使用的304不锈钢相当的耐蚀性能，并具有比304不锈钢高2倍的强度，且价格低廉，和304不锈钢相比具有很大的竞争优势，因此可以在部分领域替代304不锈钢。到目前为止，课题组重点将此原型钢推广应用于如下几方面：矿山开采和洗煤用耐磨蚀设备；高强度不锈钢紧固件；高强度建筑钢筋；防弹装甲。其中，采用原型钢制造出的煤矿洗煤用筛网，已成功应用于工业生产中，并表现出优异的耐磨蚀性能。经过与国家标准件产品质量监督检验中心的合作，已成功试制出M12螺栓，并准备进一步试制M20螺栓。一旦试制成功，并制定相应的技术规范，可广泛替代目前304不锈钢制造的紧固件，产生巨大的经济效益。
镍钒合金
2017-06-06 17:49:59
科技的发展一种钢材热浸镀锌镍钒合金镀层的方法，将钢材在由两种二元中间合金配制的锌合金镀浴中进行批量热浸镀锌。锌合金镀浴成分的配方为：含镍０．０３％～０．０５％、含钒０．０３～０．０８％，其余为锌。两种二元中间合金成分的配方为：锌镍二元中间合金中，镍含量为２％～３％，其余为锌；锌钒二元中间合金中，钒含量为１％～２％，其余为锌。该合金镀层工艺简单，合金锌浴成分容易控制，可有效克服热浸镀锌用钢中硅对镀层的不利影响，有效地降低镀层厚度，同时进一步提高镀层耐腐蚀性能和抗氧化性能，无需改变原有热浸镀锌设备，有利于钢材批量热浸镀锌规模化生产。镍钒合金类为粘结相构成的热喷涂用无磁硬质合金粉末及制备方法。该类热喷涂用无磁硬质合金粉末的制备是以镍钒合金粉、镍钒铝合金粉或镍钒铬合金粉为粘结相，以碳化钨或碳化钨＋碳化铬为硬质相，经团聚或喷雾干燥、烧结而成。采用这种无磁硬质合金粉末制备的涂层可改善和提高一些要求在无磁或抗、隔磁环境下工作的机械零部件的功能和使用寿命。镍钒合金类为粘结相的热喷涂用无磁硬质合金粉末，其特征在于以镍钒合金粉（含３～１５ｗｔ％Ｖ）、镍－钒－铝合金粉（含３～１５ｗｔ％Ｖ、３～１５ｗｔ％Ａｌ）或镍－钒－铬合金粉（含３～１５ｗｔ％Ｖ、３～１５ｗｔ％Ｃｒ）其中之一为粘结相，以碳化钨、碳化钨及含１０～１５ｗｔ％的碳化铬其中之一为硬质相，所述粘结相占该种无磁硬质合金粉末重量的１０～５０ｗｔ％，所述的硬质相粉末占９０～５０ｗｔ％。
镍钒合金
2017-06-06 17:49:58
科技的发展一种钢材热浸镀锌镍钒合金镀层的方法，将钢材在由两种二元中间合金配制的锌合金镀浴中进行批量热浸镀锌。锌合金镀浴成分的配方为：含镍０．０３％～０．０５％、含钒０．０３～０．０８％，其余为锌。两种二元中间合金成分的配方为：锌镍二元中间合金中，镍含量为２％～３％，其余为锌；锌钒二元中间合金中，钒含量为１％～２％，其余为锌。该合金镀层工艺简单，合金锌浴成分容易控制，可有效克服热浸镀锌用钢中硅对镀层的不利影响，有效地降低镀层厚度，同时进一步提高镀层耐腐蚀性能和抗氧化性能，无需改变原有热浸镀锌设备，有利于钢材批量热浸镀锌规模化生产。镍钒合金类为粘结相构成的热喷涂用无磁硬质合金粉末及制备方法。该类热喷涂用无磁硬质合金粉末的制备是以镍钒合金粉、镍钒铝合金粉或镍钒铬合金粉为粘结相，以碳化钨或碳化钨＋碳化铬为硬质相，经团聚或喷雾干燥、烧结而成。采用这种无磁硬质合金粉末制备的涂层可改善和提高一些要求在无磁或抗、隔磁环境下工作的机械零部件的功能和使用寿命。镍钒合金类为粘结相的热喷涂用无磁硬质合金粉末，其特征在于以镍钒合金粉（含３～１５ｗｔ％Ｖ）、镍－钒－铝合金粉（含３～１５ｗｔ％Ｖ、３～１５ｗｔ％Ａｌ）或镍－钒－铬合金粉（含３～１５ｗｔ％Ｖ、３～１５ｗｔ％Ｃｒ）其中之一为粘结相，以碳化钨、碳化钨及含１０～１５ｗｔ％的碳化铬其中之一为硬质相，所述粘结相占该种无磁硬质合金粉末重量的１０～５０ｗｔ％，所述的硬质相粉末占９０～５０ｗｔ％。
增氮金属锰粉
2019-02-13 10:12:44
含氮金属锰用于冶炼多组分合金钢，氮能进步钢的强度和塑性，氮是归于扩展奥氏体区的元素。因而，锰与氮能够替代不锈钢中许多牌号中的镍，如奥氏体-铁素体不锈耐酸钢(1Cr18MnlONi5Mo3N)和节镍奥氏体-铁素体不锈耐酸钢(OCr17Mn14Mo2N)等，可节镍60%以上。镍是一种稀疏的重金属元素，资源有限，且报价贵重，用金属锰或氮化锰代镍具有显着的经济价值，并且有杰出的市场前景。 氮气为双原子分子，氮原子由三对电子结合而成，构成三个共价键，其键能高达949.571J/mol ,远大于其他双原子分子的键能(如H2和O2)，因而氮分子的结构很安稳。化学功能不生动，很难与其他物质发作化学反响，但在高温下可取得满足能量，促使其共价键开裂。这样就可与某些金属、非金属反响生成氮化物。 氮在钢中的首要作用是固溶强化及时效沉积强化；构成和安稳奥氏体安排，其作用十倍于镍；改进高铬和高铬镍钢的微观安排，使之细密坚实，并进步强度；与钢中Cr,Al,V,Ti等合金元素化合构成氮化物，进步钢的强度、硬度、耐磨性和抗蚀性等。 关于晶粒粗大的低碳高铬钢，参加恰当的氮后，因为构成少数的奥氏体和存在许多细微的氮化物质点，将约束铁素体晶粒的长大，然后取得细晶安排，有利于进步钢的冲击韧性及改进其焊接功能。 以氮代镍可节省贵重的金属镍，然后大幅度下降出产成本。根据含氮锰的上述作用，往往在冶炼某些合金时需一起参加。独自参加时，锰极易氧化。氮因密度极小而不易参加，往往在冶炼某些合金时需一起参加，并且锰氮使用率较高。 由热力学数据及Mn-N系在常压下的平衡相图可知，纯锰在常压下与氮反响可生成Mn4N,Mn5N2,Mn3N2和Mn2N。构成氮化物的标准自在能与温度的联系如图1所示。由图1可知，在必定温度范围内构成氮化锰的△G值远小于0,因而氮化锰易于生成且安稳性好。由Mn-N二元相图(图2)可知，氮在FeMn中的溶解度随锰含量的添加而进步，可见金属锰氮化作用应该比铁好。
[next] 在Mn-N系中，除化合物外还存在固溶体，经测定氮在a锰中溶解度大约是0.15%，而在β-Mn中的溶解度要大得多。固溶体中含氮2.31%~3.26%时，固溶体的基体是Mn4N，含氮量为6.52%~9.22%时，固溶体的基体是Mn4N和Mn5N2，而含氮量为9.22%时，氮以化合物Mn5N2方式存在。 氮化锰的标准生成自在能(25℃)及Mn-N二元相图(如图2所示)。 氮化工艺:氮化锰的出产工艺首要有三种，用氮气或固态含氮物质使液态金属渗氮；使粉状固体金属粉末渗氮；用金属粉末和含氮物质(基钙)及粘结剂一起压块烧结渗氮。 使液态金属锰渗氮时，若氮气压力不变，则合金中氮的溶解度随温度的升高而下降。 当PN2=105Pa时，液态金属锰在1300℃时N2的溶解度为2.5%，而在1500℃时为1.6%。 液态金属锰中氮的溶解度随氮气压力的添加而增大。 俄罗斯学者曾主张在氮气压力为(8~18)x105Pa的炉内进行渗氮。 液态金属渗氮工艺办法的缺陷是含氮量很低。 固态金属粉末渗氮能够得到含氮量高的金属粉末或压块。但其渗氮速度由氮的分散改速度决议。因而，渗氮速度慢。除此之外，用此法制得的粉状金属密度小，氮不易被钢液吸收，只要60%~80%的氮被吸收。能够选用重熔法制取细密的含氮量高的金属锰再参加到钢液中。 20世纪70年代，前苏联黑色冶金中央研讨院和扎波罗什铁合金厂曾选用金属锰粉出产含氮金属锰，其进程如下： 金属锰粉放入一个圆筒型电炉里进行氮化。圆筒与水平线的夹角为三度，粉末占圆筒体积的7%~9%，氮气事前预热，金属锰粉含氮5%~6%；产品电耗1270kW·h/t，氮耗约500m3/t。 我国重庆大学与重庆三角滩锰业公司曾研讨过选用固态氮化办法出产氮化锰工艺。该工艺是在高温下使用气分化发生的氮对锰粉氮化而取得氮化锰，该项实验对锰粉粒度、氮化时刻和氮化速度等要素进行了研讨。实验结果表明，金属锰粉粒度对氮化进程影响很大，当温度高于600℃条件下，能够取得含N2量6.90%的氮化锰。 现在，国内外出产氮化锰多选用金属粉末固态氮化出产。南非是世界上氮化锰出产的首要国家。
钢的氮化及碳氮共渗
2019-03-12 11:03:26
钢的氮化及碳氮共渗 钢的氮化（气体氮化）概念：氮化是向钢的表面层进入氮原子的进程，其意图是进步表面硬度和耐磨性，以及进步疲劳强度和抗腐蚀性。它是使用气在加热时分解出活性氮原子，被钢吸收后在其表面构成氮化层，一起向心部分散。氮化一般使用专门设备或井式渗碳炉来进行。适用于各种高速传动精细齿轮、机床主轴（如镗杆、磨床主轴），高速柴油机曲轴、阀门等。氮化工件工艺道路：铸造－退火－粗加工－调质－精加工－除应力－粗磨－氮化－精磨或研磨。因为氮化层薄，而且较脆，因而要求有较高强度的心部安排，所以要先进行调质热处理，取得回火索氏体，进步心部机械性能和氮化层质量。钢在氮化后，不再需求进行淬火便具有很高的表面硬度大于HV850）及耐磨性。氮化处理温度低，变形很小，它与渗碳、感应表面淬火比较，变形小得多钢的碳氮共渗：碳氮共渗是向钢的表层一起进入碳和氮的进程，习惯上碳氮共渗又称作化。现在以中温气体碳氮共渗和低温气体碳氮共渗（即气体软氮化）使用较是广。中温气体碳氮共渗的首要意图是进步钢的硬度，耐磨性和疲劳强度，低温气体碳氮共渗以渗氮为主，其首要意图是进步钢的耐磨性和抗咬合性。
钒铝合金价格
2017-06-06 17:50:03
欧洲钒铝合金
价格
依然坚挺尽管目前欧洲钒铁
市场
上进展缓慢，但是业内人士表示很难从贸易商手里拿到整箱货，并且这种情况已经持续了几星期。他们准备采购3吨的钒铁，收到的报价在30.00美元公斤钒，但是最终的成交价在29.30美元公斤钒。目前钒铁的鹿特丹仓交完税报价29.20-30.00美元/公斤钒。尽管目前欧洲钒铁
市场
上进展缓慢，但是业内人士表示很难从贸易商手里拿到整箱货，并且这种情况已经持续了几星期。一欧洲贸易商表示目前钒铁
市场
询盘增多。目前的
价格
上涨主要是由于贸易商之间的
交易
增多，终端消费者成交很少。他们准备采购3吨的钒铁，收到的报价在30.00美元/公斤钒，但是最终的成交价在29.30美元/公斤钒。 相比而言，五氧化二钒
市场
波动不大，
价格
持稳在6.00-6.50美元磅。“目前
市场
前景还是不明了，但是我认为不会有低于29.00美元/公斤钒的报价，”该消息人士说。 另一欧洲贸易商目前钒铁的完税报价在29.75美元公斤钒。另一欧洲贸易商目前钒铁的完税报价在29.75美元/公斤钒。但是目前很难以更低的
价格
拿到货，因为随着询盘的增多，贸易商都在等待
价格
的继续上涨。尽管到目前为止，该贸易商没有收到任何询盘，但是他们对
市场
仍旧很有信心，并且没有销售压力。 一欧洲贸易商表示目前钒铁
市场
询盘增多。“我们正密切关注
市场
，”该消息人士说。 相比而言，五氧化二钒
市场
波动不大，
价格
持稳在6.00-6.50美元磅。相比而言，五氧化二钒
市场
波动不大，
价格
持稳在6.00-6.50美元/磅。目前钒铁的鹿特丹仓交完税报价29.20-30.00美元公斤钒。但是目前很难以更低的
价格
拿到货，因为随着询盘的增多，贸易商都在等待
价格
的继续上涨。他们准备采购3吨的钒铁，收到的报价在30.00美元公斤钒，但是最终的成交价在29.30美元公斤钒。至于钒铁
市场走势
，一业内人士认为主流
价格
将在29.70美元/公斤钒，因为目前需求不是很强劲，但是最低的
价格
不会低于29.00美元/公斤钒。目前的
价格
上涨主要是由于贸易商之间的
交易
增多，终端消费者成交很少。他们准备采购3吨的钒铁，收到的报价在30.00美元公斤钒，但是最终的成交价在29.30美元公斤钒。尽管钒铝合金
价格
依然坚挺，但
市场
需求并不旺盛。
氮氧化铝透明陶瓷研制获进展
2018-12-27 16:25:57
在国家基金委重大研究计划、中科院“百人计划”项目资助下，近日，中国科学院福建物质结构研究所中科院光电材料化学与物理重点实验室周有福课题组采用国产原料，优化直接氮化法，较低成本合成了高纯度高烧结活性AlON超细粉体，经球磨、成型、无压烧结等工序烧制的AlON陶瓷圆片(直径53mm)，在400 nm和1100 nm处的直线透过率分别达77.1%和80.6%。上述工作已发表在陶瓷专业期刊上，并申请了中国发明专利。
氮氧化铝AlON透明陶瓷具有可见—中红外波段透过率高、机械强度优异、抗热震性好等优点，是高温窗口、红外整流罩的优选材料，与单晶材料(如蓝宝石)相比，AlON透明陶瓷生产成本较低、易制备大尺寸异形器件，高质量AlON透明陶瓷的制备显得日益重要。
该成果为研制更大尺寸复杂形状AlON透明陶瓷光学部件，实现AlON透明陶瓷实用化及工程化提供了工作基础。
从含钒钢渣中提钒
2019-01-03 15:20:48
含钒钢渣是含钒铁水直接在转炉里按一般碱性单渣法炼钢而得到的钢渣。该种渣成分复杂，又经常波动。含钒钢渣的特点是氧化钙含量高，钒含量较低。研究结果表明，硅酸三钙(Ca3SiO5)，其形状受空间限制，自行性差，一般呈不规则粒状填充于其他矿物格架之间，并包裹其他矿物。硅酸三钙相中V2O5的含量较低，约1.47%，但由于该相在渣中占得比例大，仍有17.88%的V2O5夹杂其中。镁--方铁石系方镁石、方锰石构成的固溶体系列，其分子为(Mg0.58，Fe0.36，Mn0.06)1.00O，该矿物中含钒很少。
钙钛氧化物是一种新矿物，分子式为(Ca3.02，Mn0.013.03(Ti1.36，V0.37，Fe0.23，Mg0.01，Si0.09)2.12O7，可简写成Ca3(Ti，V)2O7。该矿物是一种黑色厚薄不等的长板状矿物，并与其他矿物连生，钒置换钛进入晶格中。该矿物中V2O5含量为9.78%，其钒量占渣中总钒量的78%，是提钒的主要对象。含钒钢渣返回高炉处理是我国首创的一种提钒工艺。它是把含钒钢渣再烧结后返回小高炉，练出含钒2~3%的铁水，再兑入氧气底吹转炉内吹炼，得到V2O5含量高于35~40%的高钒渣。此渣在电炉内直接还原，制取含钒大于35%的钒铁合金。含钒钢渣的特点是氧化钙含量高。用传统的钠盐焙烧--水浸提钒工艺，钒浸出率很低。目前研究出的钠盐焙烧--碳酸化浸出工艺较好的解决了氧化钙的危害。
在含钒钢渣中，钒主要赋存在钒钙钛氧化物中，焙烧时钒钙钛氧化物与碳酸钠反应：2Ca3V2O7+Na2CO3+O2=3CaO+2NaVO3+Ca3(VO4)2+CO2硅钒酸钙与碳酸钠也发生类似反应：2[Ca2SiO4·Ca(VO4)2]+Na2CO3+O2 =2Ca2SiO4+2NaVO3+Ca3(VO4)2+5CaO+CO3烧结后水溶性钒约20%，碳酸化浸出的钒约60%。
焙烧主要技术条件：渣碱比100:18，钢渣的磨细度-200目大于60%，制粒后的粒度直径5~10mm，焙烧温度1100℃，物料停留时间3.7小时。技术指标是：生产能力1.58T·m-2·d-1，烟尘率0.5%，熟料转浸率85%。
钒知识
2019-03-08 09:05:26
钒是高熔点稀有金属，密度5.96，熔点1890℃，沸点3380℃，有耐性，在中加热变脆，含氧和氮的钒也有脆性。钒是电的不良导体，其电导率仅为铜的十分之一。室温下，钒不与氧效果，在加热条件下被氧化成VO、V2O3、VO2、V2O5，高温下与大都非金属元素(如氮、碳、硫)发作反响。钒还能与铝、钴、铜、铁、锰、钼、镍、钯、锡、硅构成合金。钒的氧化态为-1、+1、+2、+3、+4、+5，一般+2和+3价钒的氢氧化物呈碱性，+4和+5价钒的氢氧化物呈，+5价钒在不同酸度的水溶液中构成不同组成的钒酸盐。在常温下，钒有较好的抗蚀性，本领、稀硫酸、碱溶液和海水腐蚀，但能被硝酸、或浓硫酸腐蚀。
钒在地壳中常与其他元素伴生，富集成工业矿床的很少。首要涣散于钒钛磁铁矿、铀矿、磷矿、铝钒土及煤炭中。钒的矿藏首要有绿硫钒矿(V2S+nS)、钒云母〔K2(Mg，Fe)(Al，V)4Si12O32•4H2O〕、钒铅矿〔PbCl2•3Pb3VO4〕2〕、钒钾铀矿(K2O•2V2O3•V2O5•3H2O)等。
钒矿的分化办法有：①酸法，用硫酸或处理后得到(VO2)2SO4或VO2Cl。②碱法，用或碳酸钠与矿石熔融后得到NaVO3或Na3VO4。③氯化物焙烧法，用食盐和矿石一同焙烧得到NaVO3。
金属钒的制取：含钒的矿藏经处理后得到五氧化二钒，再将五氧化二钒用碳、硅、铝复原得到金属钒;或用、镁复原的办法制取金属钒。
钒是冶金工业的重要质料。在钢铁中，钒首要是以钒铁的方式参加，首要起脱氧和脱氮的效果，一起可进步钢的强度、耐性、淬透性和回火稳定性。现在，90%的钒用作钢铁增加成分出产高强度低合金钢、高速钢、工具钢、轴承钢、耐热钢、不锈钢和铸铁等。钒还用于钛合金、钴和镍基高温合金的增加剂。
V2O5广泛用作有机和无机氧化反响的催化剂，用于出产硫酸、精粹石油。钒在电子工业中可用作电子管的阴极、栅极、X射线靶、真空管加热灯丝。硅化钒和镓化钒是杰出的金属间化合物超导材料。在玻璃工业，钒可用于制作吸收紫外线的玻璃，以及用于制作护目玻璃和防护屏等。
钒氮合金分类
