Co to jest żelazowanad
Żelazanad to przedwzmacniacz żelazo-wanadowy stosowany do wprowadzania wanadu do stali i żeliwa. Gatunki handlowe zawierają od około 35% do 85% wanadu, chociaż handel koncentruje się na dwóch z nich. W chińskim systemie objętym normą GB/T 4139 FeV50 określa się z zawartością wanadu 48,0–55,0%, a FeV80 z zawartością wanadu 78,0–82,0%. ISO 5451 podaje specyfikację i warunki dostaw dla kontraktów międzynarodowych, a ASTM A102 jest odpowiednią specyfikacją amerykańską.
Wanad jest silnym związkiem tworzącym węgliki i azotki i dlatego istnieje ten stop. Nie jest dodawany jako tani wypełniacz; dodaje się go w małych, dokładnie odważonych ilościach w celu zmiany mikrostruktury gotowego produktu.
Jak to jest produkowane
Surowcem są płatki pięciotlenku wanadu, produkowane z żużla- wanadowego lub innych pozostałości-nośnych wanadu. Tlenek jest redukowany aluminotermicznie, to znaczy z użyciem aluminium jako środka redukującego, w reakcji typu termitowego-, w wyniku której powstaje stopiony żelazowanad i żużel glinianu wapnia. Metal jest spuszczany, chłodzony i kruszony do wymaganego rozmiaru, a w niektórych przypadkach dalej rafinowany w celu obniżenia zawartości aluminium i węgla w przypadku niższych-gatunków węgla. Ponieważ aluminium jest reduktorem, pozostałości aluminium w gotowym stopie są rzeczywistym elementem specyfikacji, a nie przeoczeniem.
Co wanad robi w stali
Wanad rozpuszczony w austenicie wytrąca się w postaci węgloazotku wanadu podczas walcowania i chłodzenia. Wytrącają one granice ziaren i zapewniają wzmocnienie wydzieleniowe, co pozwala producentowi stali osiągnąć docelowy poziom wytrzymałości przy mniejszej zawartości węgla, a tym samym lepszej wytrzymałości i spawalności. Stanowi to podstawę mikrostopowych stali wysoko-niskostopowych-, w których wanad stosuje się samodzielnie lub w połączeniu z niobem i tytanem, przy typowym poziomie dodatku wynoszącym około 0,02-0,10%. Wanad występuje także w znacznie większych ilościach w stalach narzędziowych i matrycowych, stalach szybkotnących oraz w niektórych gatunkach do produkcji szyn i kuźni, gdzie liczy się odporność na zużycie i twardość na gorąco.
Dane techniczne i co kupujący powinni zweryfikować
W zamówieniu na żelazowanad należy podać jego gatunek, normę produktu i wymiar. Certyfikat powinien następnie zawierać wanad, krzem, aluminium, węgiel, siarkę i fosfor, a także analizę wielkości i wilgotność. Aluminium i krzem wpływają na uzysk i stan żużla w kadzi, natomiast węgiel wpływa na gatunek stali, do której nadaje się dodatek, więc nie są to liczby drugorzędne.
| Stopień | Zakres wanadu | Typowe zastosowanie |
|---|---|---|
| FeV50 | 48.0-55.0 % | Ogólne dodatki mikrostopowe i do stali narzędziowej |
| FeV80 | 78.0-82.0 % | Stale-wysokiej jakości i niższy ładunek na jednostkę wanadu |
| Azotowany żelazowanad | Wanad z kontrolowanym dodatkiem azotu | Gatunki, w których dodawany jest również azot |
Związek między żelazowanadem a materiałami przemysłowymi jest prosty: znajduje się on na szczycie łańcucha, który zaczyna się od rudy- zawierającej wanad i żużla, a kończy na walcowanej belce, szynie, narzędziu lub odkuwce. Zmiana w dostępności surowca wanadowego dociera do huty jako zmiana ceny żelazowanadu oraz, jeśli zmiana jest duża, jako zmiana w ilości wanadu, jaką może zawierać dany gatunek.
Przechowywanie, obsługa i odzyskiwanie
Żelazanad dostarczany jest w postaci brył, najczęściej o średnicy 10-50 mm, pakowany w stalowe beczki lub worki 1000 kg. Należy go przechowywać w suchym miejscu, ponieważ wilgoć zwiększa wagę bez dodatku wanadu i powoduje powstawanie gazów w kadzi. Odzysk zależy w znacznie większym stopniu od praktyki dodawania niż od samego stopu: dodatki przeprowadzane przy odpowiednim mieszaniu i kontrolowanej sekwencji odtleniania pozwalają odzyskać więcej wanadu niż dodatki dodawane do zimnego żużla. Kawałki, które są zbyt grube w stosunku do dostępnego czasu rozpuszczania, należy raczej odsiać niż ładować i gubić.
Często zadawane pytania
Q:Do czego stosuje się żelazowanad?
Odp.: Jest to główny dodatek stosowany do wprowadzania wanadu do mikrostopowych stali-o wysokiej wytrzymałości, stali narzędziowych i matrycowych oraz niektórych gatunków szyn i kuźni, gdzie wytrącanie węglikoazotku wanadu kontroluje wielkość i wytrzymałość ziaren.
Q:Jaka jest różnica między FeV50 a FeV80?
Odp.: Obydwa należą do tej samej rodziny stopów. FeV80 zawiera 78,0–82,0% wanadu w porównaniu z 48,0–55,0% w przypadku FeV50, zatem potrzeba mniej materiału na jednostkę wanadu, co zmniejsza koszty transportu i przeładunku.
Q:Jaki standard podać w zamówieniu?
Odp.: GB/T 4139 dla chińskich gatunków, ISO 5451 dla kontraktów międzynarodowych i ASTM A102 dla zakupów w Ameryce Północnej. Oznaczenie gatunku i przycięcie rozmiaru powinny pojawić się obok normy.
Q:Dlaczego zawartość aluminium ma znaczenie?
Odp.: Aluminium jest reduktorem w produkcji. Pozostałości aluminium wpływają na równowagę tlenową i żużel w kadzi, a niektóre specyfikacje stali określają niski pułap aluminium-rozpuszczalnego w kwasach, dlatego wartość ta musi zostać potwierdzona.
Q:Ile wanadu zwykle dodaje się do stali?
Odp.: Gatunki mikrostopowe zazwyczaj zawierają około 0,02-0,10% wanadu. W stali narzędziowej, matrycowej i szybkotnącej stosuje się znacznie większe dodatki, często powyżej 1%, ponieważ celem jest raczej odporność na zużycie niż spawalność.
Q:Jak należy sprawdzić przesyłkę po przybyciu?
Odp.: Zważ opakowanie, porównaj rozkład wielkości z umową, sprawdź wilgotność i porównaj certyfikowane właściwości chemiczne z zachowaną próbką i normą wymienioną w zamówieniu.