金属中钒铁是什么作用

中文名称：钒铁

英文名称：ferrovanadium

英文别名：Ferrovanadium alloyFerro VFerrovanadium dustVanadium alloy, base, V,C,Fe (Ferrovanadium)

CAS号：12604-58-9

分子式：FeV50,FeV75

钒铁：通过还原而得到的铁和钒中间合金(铁钒二元合金)，其钒含量不小于35.0%（重量），不大于85.0%（重量）。钒作为元素周期表中钒族元素中的一员，其原子数为23，原子量为50.942，熔点为1887度，沸点为3337度，纯钒呈现为闪亮的白色，质地坚硬，为体心立体机构。大约80%的钒和铁一起作为钢里的合金元素。含钒的钢很硬很坚实，但一般其钒含量少于1%。四川攀枝花钒钛资源十分丰富，其中钒的储量占全国的62%，居世界第三位。我国从1978年开始出口钒渣、V2O5、钒铁。从此我国从钒进口国变为钒出口国。

FeV50和FeV80适用于任何含钒钢种，他们在炼钢中的加入方式相同。虽然FEV80融化温度较高，但由于钒铁在钢水中是一个溶解的过程，故对转炉炼钢和电炉炼钢都适合。

制样：化学分析用试样的制取按GB4332-84《铁合金化学分析用试样制取法》进行。

化学分析：钒铁化学分析按YB585-65《钒铁化学分析方法》进行。

检验规则：产品质量检查和验收应符合GB3650-83《铁合金验收、包装、储运、标志和质量证明书的一般规定》的要求。

组批：每一炉号产品作为一批交货，不足包装一件的余量，可与同牌号钒含量相差不大于2%的其他炉或批产品组批交货。 等级 粒度范围 过细粒度，最大重量% 过大粒度，最大重量% 1

2

3

4

5 2-100

2-50

2-25

2-10

<2 3

3

5

5

- 10

在两个或三个方向上不得有超过规定粒度范围最大极限值1.15的粒度. 钒铁主要用作炼钢的合金添加剂。钢中加入钒铁之后，可以显著提高钢的硬度、强度、耐磨度及延展性，改善钢的切削性能。钒铁常用于碳素钢、低合金钢强度钢、高合金钢、工具钢和铸铁生产中。

钒铁以块状或粉状供货。

块状钒铁最大不得超过8kg,小于20×20mm碎块的数量不得超过总重量的5%。

粉状钒铁以-0.45mm目 供货，其中-0.098mm的不得超过总重量的30%。

钒铁块表面和断面以及钒粉内不含有肉眼可见的明显夹杂物。

内销FeV50采用每桶净重100kg铁桶包装，出口FeV75大多采用每桶净重250kg铁桶包装,如需方对包装有特殊要求，可由供需双方协商解决。

钢中钒的作用是使钢强度高，韧性大，耐磨性好。因而广泛应用于机械、汽车、造船、铁路、航空、桥梁、电子技术、国防工业等行业，其用量约占钒消耗量的85%，钢铁行业的用量在钒的用途中占最大比重。

钢铁行业的需求直接影响到钒市场行情。大约有10%的钒用于生产航天工业所需的钛合金。钒在钛合金中可以作为稳定剂和强化剂，使钛合金具有很好的延展性和可塑性。

此外，钒在化学工业中主要作为催化剂和着色剂。钒还被用于生产可充电氢蓄电池或钒氧化还原蓄电池。

扩展资料

钒的产品分为初级产品、二级产品和三级产品。

初级产品包括含钒矿物，精矿、钒渣、报废的石油精炼的废催化剂，报废的触媒和其他残渣。

二级产品包括五氧化二钒，也可以是一种可用的工业产品，即生产硫酸的触媒和石油精炼用的催化剂。

三级产品包括钒铁、钒铝合金、钼钒铝合金、硅锰钒铁合金及钒化合物，其中钒铁是最重要的钒材料，它占钒消费量的85%。

五氧化二钒广泛用于冶金、化工等行业，主要用于冶炼钒铁。用作合金添加剂，占五氧化二钒总消耗量的80%以上，五氧化二钒每年的消耗量大约在400吨左右，高纯度五氧化二钒每年需要量估计在100 吨左右。

参考资料来源：百度百科-钒

非常奇怪的是，落到地球上的陨石中所含的钒竟比地壳中的钒高1-2倍。根据太阳光谱中出现许多钒原子谱线这一事实来推断，太阳成分中的含钒量比地球中的要丰富。有可能在不久的将来会从其他行星，比如火星或金星上运回来钒矿石，而且这只不过是一种很平常的运输工作。不过在眼下，地球还得靠自己的资源来解决问题。

为什么几十年来钒一直没有得到广泛应用?原因就在于提炼钒很困难。但是，现代技术的迅速发展已为钒打开了广阔的工业大门。人们发现钒具有使钢的性能变得更优良的非凡能力，决定派它充当钢的“维生素”。

钢能百折不弯的秘密

在钢材中加入百分之零点几的钒就能使钢的晶粒细化，从而具有弹性强、韧性好的特点和良好的抗冲击和抗弯曲能力，不易磨损和断裂。而这些特性都是 汽车 零件所特别需要的。因此，重要的运载设备和零件，例如发动机、阀、弹簧、支承弹簧、杆、心棒、传动轴、齿轮都采用百折不弯的钒钢制造。这也是亨利·福特高度重视钒的原因。科学院士费尔斯曼曾说过: “钒赋予钢铁的力量大得令人难以置信。钒赋予钢以硬度、强度、韧性和弹性以及耐久性。

空中野战炮

第一次世界大战期间，一架法国飞机用一种野战炮代替了一般的机枪。这引起极大的轰动，并且把德国人吓得要死。但是，法国这种“飞行书柜”式的飞机升力很小。它怎么可能把野战炮带上天去呢?看来，这种野战炮是用钒钢铸造的，因为钒钢相对来说比较轻，这就有利于把炮装上飞机，同时钒钢又具有惊人的强度特性，飞行员就是用它把毁灭性的炮火射向德国飞机的。

不光做矛，也可做盾

后来，人们开始用钒钢来制作士兵的钢盔，这种钢盔不仅轻而薄，而且还能可靠地防御敌人的子弹和弹片。为了对付狙击手的射击，机枪射手也需要装甲。为此冶金学家在谢菲尔德(Sheffield)研制了含硅和镍的装甲钢。但是非常可惜,试验时，子弹很轻易地穿透了这种钢板。科学家们决定再加入0.2%的钒。试验结果完全出乎人们预料，甚至超过了原以为不切实际的预想:这种含0.2%钒的钢竟以99%的成功率通过了各种高强度试验。

这样，钒不仅只用于进攻目的，而且也开始用于防御。

钢铁工作者变成了外交官

美国、法国和英国的厂商们喜欢给钒派各种不同的用场，但德国的冶金学家们——他们通常被公认是权威人士——却坚持一种似乎很可笑的立场:他们简直不相信钒能作为合金元素，都不愿使用钒钢。有一家德国厂商甚至宣称:“炼这种钢没有意义”。这简直让人无法理解。

不久就真相大白了:原来，德国没有自己的钒矿，随着对钒的需要急剧增加，这种金属在世界市场上的销售价格不断上涨。对此德国人很不高兴，他们千方百计试图阻止钒钢在工业上的应用。与此同时，德国人自己却忙于寻找能够象钒一样在各方面都对钢起同样影响的元素。可惜，他们很快就意识到，这种能力非钒莫属。通过“治金外交官”诽谤中伤钒钢的闹剧遂告结束，钒的产量继续逐年增加。

现在，有钒涉足的工业已经多得难以数计。不过，钒的主要用户还是飞机制造业、铁路运输工业、电气和无线电工业和国防工业。

钒也很受铸铁业的欢迎:用高质量的钒铁可生产活塞环、铸模、轧辊和冷锻模。

依据纯金属单原子理论(OA)确定了体心立方结构(bcc)V,Nb,Ta的电子结构依次为[Ar](3dn)1.68(3dn)2.94(4sc)0.18(4sf)0.20,[Kr](4dn)0.25(4dc)4.15(5sc)0.21(5sf)0.39,[Xe](5dn)0(5dc)3.92(6sc)0.59(6sf)0.50并对V,Nb,Ta的面心立方结构(fcc)和密排六方结构(hcp)初态特征晶体的电子结构进行了研究.在此基础上定性地解释了V,Nb,Ta的电子结构和晶体结构之间的关系定性解释了bcc结构V,Nb,Ta之间力学性质和输运性质的差异与电子结构的关系定量计算了其晶格常数、结合能、势能曲线、弹性和热膨胀系数随温度的变化.

钒，原子序数23，原子量50.9415,元素名来源于斯堪的纳维亚女神之名，表示钒的化合物在溶液中所呈现的美丽颜色。1801年西班牙矿物学家里奥在钒铅矿中首次发现，但他错认为是已发现的铬；1830年瑞典化学家塞夫斯特穆在冶炼泰贝格铁矿时再次发现，并命名；1927年，美国化学家马登和里奇制得纯度为99.7%的金属钒。钒在地壳中的含量在0.02%～0.03%之间，居第22位。钒广泛分布于许多矿藏中，主要的有绿硫钒矿、钒云母等，在恒星也已发现钒。自然界存在两种钒的稳定同位素：钒50和钒51，其中钒51的含量为99.76%。

金属钒有淡灰色光泽，有韧性；熔点1890°C，沸点3380°C，密度5.96克/厘米³；金属钒为体心立方晶格；能与多种金属形成合金。

金属钒在常温下有较好的抗蚀性；易溶于浓硫酸、浓硝酸和氢氟酸中；高温下能与多种非金属直接化合；钒的水溶液比较复杂。

金属钒主要用于制造合金钢；五氧化二钒和钒酸盐广泛用作催化剂；还用于制造彩色玻璃和陶瓷，以及油漆和墨水的催干.

钒以钒铁（及其它钒合金）、钒化合物和金属钒的形式广泛应用于冶金、宇航、化工等工业部门。

钒铁是钢铁工业重要的合金添加剂。钒可提高钢的强度、韧性、延展性和耐热性。自六十年代以来，钒在钢铁工业中的应用急剧增加，到1988年已占钒消耗量的85%。钒在钢铁方面的消耗比例为碳素钢占20%，高强度低合金钢占25%，合金钢占20%，工具钢占15%。含钒高强度低合金钢（HSLA）以其强度大而广泛用于输油/气管道、建筑、桥梁、钢轨、压力容器、车厢架等生产建设中。目前各种含钒钢的应用范围越来越广。

金属钒在有色合金中主要用于生产钒钛合金，如Ti-6Al-4V，Ti-6Al-6V-2Sn和Ti-8Al-1V-Mo等。Ti-6Al-4V合金是用于制造飞机和火箭的优良高温结构材料，在美国极受重视，产量占钛基钒合金的一半以上。金属钒还可用于磁性材料、铸铁、硬质合金、超导材料及核反应堆材料等领域。

五氧化二钒和钒化合物主要用于玻璃与陶瓷工业的着色剂、硫酸和石油化工生产用的催化剂。在美国，35%的五氧化二钒用于生产硫酸，35%用于石油精炼。钒催化剂具有特殊的活性，其它元素难以代替。随着化学工业的迅速发展，钒作为催化剂的重要性将更加显现出来。

钒的应用范围

应用领域

占总量比例（%）

主要用途

使用产品

碳素钢

25

钢筋

FeV

HSLA钢

25

建筑，石油管道

FeV

高合金钢

20

铸件，石油管配件

FeV

工具钢

15

高速工具钢，耐磨件

FeV(80%V)

钛合金

10

喷气式发动机零件，飞行器机体

V-Al基合金

化学制品

5

硫酸和顺丁烯二酸酐生产

V2O5和其它钒化合物

材料是一切工程建设的基础。人类文明进步的重要标志之一，就是使用材料的不断更新、增加。材料、能源和信息是现代科学技术发展的三大支柱。

在众多的金属材料中，一种新的金属材料钛已成为耀眼的"新星"。钛是轻金属之一，纯净的钛具有许多优良性能。钛的比重虽然仅是钢的50%，但其强度却超过钢约18%，其延展性更远远优于钢，能象铜一样经得起锤击和拉延。钛的熔点达1600℃，大大高于钢，如把钛和钢同时放在炼钢炉中，钢熔化了，而钛却依然如故。在超低温环境中钢会变脆，掉在地上会被摔碎，而钛在-100℃时也不会变脆，仍具有良好的机械性能。钛还具有良好的耐酸碱、耐腐蚀性能，在强酸碱溶液中，钢铁会被腐蚀得千疮百孔，而钛却安然无恙；钢铁在海水中会迅速锈蚀变质，而钛至少5年内不会锈蚀。用钛锅炒菜，不会产生粘锅现象。用钛合金做的不粘锅已进入家庭。钛与铝相比也有许多优点，钛的硬度高于铝，因此比铝坚固，不易变形；钛的熔点更远远高于铝（600℃）。

以钛为基质，掺入铝、钒、钼、锆等金属，可以得到含钛90%的优质材料--钛合金。钛合金具有重量轻、耐冲击、抗拉压等许多优良性能，是机械、航空、宇航等工业中的高级用材。以钛合金为主体制成的飞机，强度高、重量小，可提高航速约1/3，能大大增加载客量（大型客机能增加100多人），还能节省燃料。用钛合金制造的深海探测器，可深潜至6500米深度，而不会被压坏，而用钢铁制造的潜艇，只能潜至300米。在航天和宇航工业中，钛合金以其优良性能被广泛采用，运载火箭、人造卫星、航天飞机、空间站、行星探测器等，大都采用钛合金制造外壳。这种金属壳体能在太空条件下保持坚韧，能在高速飞行中抵御剧烈的摩擦而产生的高温。

在化学工业中，需要耐腐蚀的泵、阀门、反应器等设备，这些设备也多用钛合金制作。钛与镍结合，还能制成具有记忆功能的"记忆合金"。用这种材料制造汽车外壳，当撞车发生变形时，只要用80℃以上的热风一吹，就能恢复原来形状。

钛也是优秀的装饰材料，表面镀钛的材料，不仅外表光亮美观，而且具有很强的耐磨损和抗腐蚀特性；在真空条件下，将等离子体状态的钛镀在工作或建筑物的表现上，其外观酷似黄金，称为钛金。北京亚运村的火炬、天安门广场的国旗杆球顶、大观园的宝顶等都是用钛金装饰的。用钛金做建筑装饰，不仅能节约大量黄金，而且光彩夺目、雍容华贵，可达到"以假乱真"的效果。钛金还可用于家具、灯饰、卫生洁具、健身器材、自行车、摩托车等的装饰。

钛在地壳中蕴藏丰富，在各种金属储量中占第9位，约为铜、镍、铝、锌总量的17倍。含钛的矿物有70多种，主要是分布于火成岩中的金红石钛铁矿。过去，由于开采困难，成本高，钛的应用受到限制，现在冶炼技术已大大提高，成本正逐渐降低，钛的应用

现在口罩必须执行GB2626-2006标准。防尘口罩的等级分为KN100、KN95、KN90三个等级。其中KN100可以对超微粉尘（粒径0.075微米）达到近100%（99.97%以上）的防护效果。颗粒度大的，可以选用KN95等级。

防尘口罩的防护效果，取决于2个方面。一是滤棉的过滤效率。二是面罩与面部结合的紧密程度。

因此口罩必须分大小号，不分大小号的口罩与面部的贴合效果因人而异。

清尘之道：科学选用经过GB2626-2006标准认证的防尘口罩，有助于预防肺部伤害发生。

1、选择复式半面罩型。一次性口罩由于漏气率高，不适合长期或职业防护用。

2、选择 KN100等级防尘滤棉使用。低防护率将导致身体受到伤害。

3、选择硅胶材质的较为舒适。适合长时间佩戴，不易引发过敏反应。硬度高的口罩易造成面部压痕。

4、口罩分大小号，这点极其重要。不要购买那些所谓通用型号的口罩。易漏气。

5、口罩有覆盖口鼻，覆盖口鼻、下颌2种，建议使用后者，相对较为舒适。

6、建议选择呼吸顺畅型口罩。有的口罩采用双滤棉设计，同时滤棉具有双面，这样的口罩相对呼吸顺畅。

目前我国已经有KN100等级产品，且综合使用费用每日一元左右。

（1）按铁合金中主元素分类，主要有硅，锰，铬，钒，钛，钨，钼等系列铁合金。

（2）按铁合金中含碳量的分类，有高碳，中碳，低碳，微碳，超微碳等品种。

（3）含有两种或者两种以上合金元素的多元铁合金，主要品种有硅铝合金，硅钙合金，锰硅铝合金，硅钙铝合金，硅钡钙合金等。

（4）按生产方法分类：有高炉铁合金，电炉铁合金，炉外法（金属热法）铁合金，真空固态还原铁合金，电解法铁合金，此外还有氧化物压块与发热铁合金等特殊铁合金。

硅铁、锰铁、硅锰、铬铁、钨铁、钒铁、镍铁、钼铁、钛铁、稀土镁硅、稀土硅铁、硅钙合金、硅钡合金、硅铝合金、钽铌、磷铁、硼铁等。

作为炼钢脱氧剂，应用最广泛的是硅锰、锰铁和硅铁。强烈的脱氧剂为铝(铝铁)、硅钙、硅锆等（见钢的脱氧反应）。用作合金添加剂的常用品种有：锰铁、铬铁、硅铁、钨铁、钼铁、钒铁、钛铁、镍铁、铌(钽)铁、稀土铁合金、硼铁、磷铁等。各种铁合金又根据炼钢需要，按合金元素含量或含碳高低规定许多等级，并严格限定杂质含量。含有两种或多种合金元素的铁合金叫做复合铁合金，使用这类铁合金可同时加入脱氧或合金化元素，对炼钢工艺有利，且能较经济合理地综合利用共生矿石资源。常用的有：锰硅、硅钙、硅锆、硅锰铝、硅锰钙和稀土硅铁等。

炼钢用纯金属添加剂有铝、钛、镍和金属硅、金属锰、金属铬等。某些易还原的氧化物如MoO、NiO,也用于代替铁合金。此外，还有氮化铁合金，如经过氮化处理的铬铁、锰铁等，以及混有发热剂的发热铁合金等。

（2）生成的气体是二氧化碳，设转移电子数为x

2VO2++H2C2O4+2H+=2VO2++2CO2↑+2H2O 转移电子数

                     44.8L      2NA

                    11.2L       x

44.8L：2NA：11.2L：x

x=

故答案为：V2O5+H2SO4═（VO2）2SO4+H2O；不是；

（2）VO2+中V元素化合价由+5价降低为VO2+中+4价，H2C2O4中碳元素由+3价升高为CO2中+4价，H2C2O4是还原剂；化合价升降的最小公倍数为2，所以VO2+系数为2，H2C2O4系数为1，根据原子守恒可知，VO2+，系数为2，CO2系数为2，H2O系数为2，然后通过电荷守恒，得空的一项是氢离子，配平后离子方程式为2VO2++H2C2O4+2H+═VO2++2CO2+2H2O，故答案为：2；1；2H+；2；2；2H2O；

（3）由（2）可知C元素的化合价升高，V元素的化合价降低，则VO2+为氧化剂，被还原的元素为+5价的V，故答案为：VO2+；+5价的V；

（4）欲知该反应能否用盐酸酸化，要考虑盐酸本身的负-价氯的还原性，即需要知道VO2+在酸性条件下和氯气氧化性的相对大小，故答案为：VO2+在酸性条件下和氯气氧化性．