微合金元素V，Nb和Ti通常用于改善HSLA钢的性能。在这三种微合金元素中，V的碳化物和氮化物具有最高的溶解度，这会影响使用V的钢类型及其加工方式。本文将回顾V在HSLA钢中的使用，并给出最近的例子，说明V碳化物和氮化物的高溶解度如何在一系列钢类型中使用。
V 添加物非常适合中碳和高碳钢，因为氮化 V 碳化物 V（C，N） 的高溶解度能够形成沉淀强化所需的细小沉淀物。在混凝土钢筋中，V（C，N）沉淀加固可以获得高强度，结合可焊性和高延展性，用于地震区。在直接锻钢中，V添加可以消除昂贵的淬火和回火热处理，而在贝氏体锻件中，增加的淬透性可以在更宽的截面尺寸上实现更好的性能。钢轨钢的V添加已被证明可以显着延长钢轨寿命，而在线条钢中，V不仅增加了强度，而且减少了粗晶界渗碳体的形成，这对延展性不利。在低碳钢中，增加V添加量可以产生大量细小沉淀物，从而提供极高的沉淀强化。这使得高强度单相铁素体钢能够为汽车行业生产具有出色边缘延展性的钢。在低加工温度下，例如用于结构空心型材的热成型或冷轧双相钢的退火，V（C，N）仍然具有足够的溶解度以产生有用的沉淀强化，以及显着的晶粒细化。最后，V（C，N）的高溶解度允许在轧制前使用较低的再加热和均衡温度，并限制奥氏体中的沉淀。这导致连续铸造过程中的开裂减少，并且轧制载荷的增加最小，从而提高轧制速率并生产更宽的材料。
钒在中、高碳钢中的应用
钢筋:高碳含量是提高钢筋强度的一种经济有效的方法，但会降低延展性和可焊性，因此大多数可焊钢筋的标准将碳含量限制在最大约 0.25%。V(C.N)的高溶解度意味着对于这些 C 水平，V(C.N)可以在正常的再加热温度下完全溶解，允许在轧制后形成细小的 V(C.N)析出相以增加强度。V(CN)的高溶解度也导致了非常一致的性质，不受再加热或轧制温度变化的强列影响。V(CN)在奥氏体中的有限析出意味着 V的加入不会增加轧制载荷。
还可以采用淬火自回火(QST)工艺生产高强度螺纹钢，该工艺在轧制后立即用水冷却，在螺纹钢外层产生一层马氏体，然后通过螺纹钢内部的热量回火。在一些地区，人们对在地震活动区使用QST 螺纹钢表示了担忧。在中国，最近的标准修订导致 QST 工艺在热轧螺纹钢的生产中受到限制。用于地震带的螺纹钢要求增强的延展性，由均匀伯长率和抗拉强度与屈服强度比的最小值指定，v微合金钢筋己被证明在这些方面很容易超过典型的标准要求。地震带中的螺纹钢失效与低周期、高应变、疲劳有关，有报道称 V微合金螺纹钢具有优于 OST 螺纹钢的疲劳性能(图 1)，这可能是由于 V螺纹[2]钢增强的应变老化抗性的结果。OST螺纹钢在焊接时的高温稳定性也引起了人们的关注和热矫直，但使用含V螺纹钢消除了这些潜在的问题。
[本文章节选自：The Use of Vanadium in High Strength Low Alloy Steels
David N. Crowther, Yu Li，如有侵权请联系我们删除]
