钒-机械性能和材料应用

主题

介绍
物理性质
力学性能
热性能
制造和热处理
切削加工性能
形成
焊接
锻造
冷加工
退火
应用程序

介绍

1801年,安德烈斯·曼努埃尔·德尔·里奥发现了钒。耐腐蚀性好,高温强度高,密度低。它存在于不同的磨机形式中。与大多数钢和金属相比,它具有较高的硬度。它具有很高的耐碱性、耐盐酸性和耐硫酸性。在大约660°C的温度下,钒在空气中容易氧化。通常在含碳沉积物中发现,包括煤、原油、沥青砂和油页岩。

以下各节概述了钒。

物理性质

钒的物理性质如下表所示。

属性 度规 帝国
密度 6.11 g / cm³ 0.221磅/英寸³
熔点 1735°C 3155°F

力学性能

钒的力学性能概述如下表。

属性 度规 帝国
抗拉强度 800兆帕 116000 psi
屈服强度 776 MPa 113000磅/平方英寸
弹性模量 125.5 GPa 18200ksi
泊松比 0.36 0.36
断裂伸长率(50毫米) 2% 2%
布氏硬度(由维氏硬度换算而来)。(3000公斤负载) 165 165
洛氏硬度A(由维氏硬度换算) 52 52
硬度、洛氏B 100 100
硬度、维氏 170 170

热性能

钒的热性能在下表中突出显示。

热性能 度规 帝国
热膨胀系数(@20-100°C/68-212°F) 8.33µm / m°C 4.63µ/°F
热导率 31 W/mK 215英热单位/小时英尺²华氏度

制造和热处理

切削加工性能

钒被成功地用高速和硬质合金工具加工。

形成

在室温下,钒很容易形成。它具有良好的成形性能。

焊接

如果在工件的前部和后部覆盖氩气或氦气,可以使用TIG焊接方法焊接钒。它会与氧气和氮气发生反应,因此应避免暴露在室外。

锻造

由于钒具有良好的低温延展性,所以在室温下进行锻造。

冷加工

在室温下,钒可以进行纺丝、模锻、压制和冷锻。

退火

钒在888°C(1630°F)再结晶退火。

应用程序

钒主要应用于密度低、低温延展性好、高温强度高、恶劣环境耐腐蚀性好的零件。它还可应用于以下领域:

  • 车轴
  • 曲轴
  • 自行车框架
  • 齿轮
  • 核反应堆
  • 高速air-frames
  • 喷气发动机

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