钒在钢铁工业中的应用

钒在大多数岩石中以微量形式存在，而经济上的钒集中则主要存在于四种矿床中。化石燃料是钒的另一个地质来源，但钒氮合金公司现在不讨论。这四种矿床类型依次为钒钛磁铁矿矿床、砂岩型钒矿床、页岩型钒矿床和钒酸盐矿床。

除了钒的钛磁铁矿矿床(“VTD”)是世界范围内钒的主要来源。它们被归类为火成岩型矿床，也就是说它们来自于侵入大陆地壳的深部岩浆作用。

钒在化学元素周期表中的位置决定了其化学性质。钒在化学元素周期表上位于第4 周期、第VB族，其3d 层电子数为3，是强碳化物和氮化物形成元素。钒具有体心立方结构，在任何温度都可以固溶在钢中。钢中含有一定量的碳和氮，它们会与钒化合，以碳化物、氮化物，或者碳氮化物形式在钢中析出。固溶和析出的钒会影响组织演变，这些组织特征将会影响到钢的各种性能。

在氮含量低的情况下，碳氮化钒在奥氏体中的溶解度积比碳化铌要高得多。在900℃以下，碳氮化钒可完全溶于奥氏体中，此外钒在奥氏体中的固溶度大于在铁素体中，因此，钒的主要作用是在γ/α转变过程中的相间析出和在铁素体中的析出强化。从固溶度积就可以认识到钒在钢中的作用。

在钢中加入钒一方面起脱氧与脱氮的作用，另一方面可改善钢的性能，最终达到降低生产成本或降低钢材使用量的目的。目前钒绝大部分用作钢的添加成分，以生产高强度低合金钢、高速钢、工具钢、不锈钢、弹簧钢、轴承钢等。钒钢具有强度大，韧性、耐磨性及耐蚀性好的特点。广泛用于机器制造、汽车、航空、铁路运输工具、桥梁等行业。