采用热力学的方法对以五氧化二钒为原料制取碳化钒的工艺过程进行了分析,分析表明:钒氧化物的转化过程中遵守逐级还原理论。钒氧化物碳化过程中,不转化为金属钒,直接转化为碳化钒。在钒氧化物的转化过程中,应尽可能使其转化为二氧化钒。若采用气相还原碳化的方法,可通过调节气体的流量、配比、还原与碳化工艺参数进行质量控制。
通过金相分析、SEM(扫描电子显微镜)、TEM(透射电子显微镜)观察和X射线衍射相结合的方法对比分析了添加钒微合金化元素前后中碳钢显微组织和力学性能的变化情况。研究结果表明:钒微合金化中碳钢综合力学性能改善,细晶强化是其主要的强韧化方式;在渗碳体片层间的铁素体上分布有大小约为几十到一百纳米左右的析出物,主要为VC(碳化钒)和AlN(氮化铝),渗碳体片层出现了碎化,这也在一定程度上改善了微合金化中碳钢的强韧性。
利用热分析、透射、能谱分析以及金相电镜扫描等方法,研究了Fe-5Cr-2Mo-9V-C系合金中C量变化对凝固过程中结晶相的种类和结晶温度的影响,初步建立了V9高钒合金(Fe-5Cr-2Mo-9V)-C的准二元相图。结果表明,V9高钒合金碳含量低于2.2%时初生相为δ相,高于2.2%初生相为MC型碳化钒;随着碳含量的增加,碳化钒由晶间分布向晶内分布转化;当碳含量为4.2%时,二元共晶碳化钒以离异共晶方式析出,碳化物多为团球状均匀分布。