Металлопрокат
Металлоконструкции
Обработка металла
Черная металлургия. Основным потребителем ванадия является черная металлургия, которая использует около 95% всего производимого ванадия. Роль ванадия как легирующего элемента в сталях весьма велика: около 50°/о выпускаемых легированных сталей содержат присадку ванадия.
Ванадий как легирующий элемент соединяет в себе ряд ценных качеств. Он обладает высоким сродством к кислороду, азоту и углероду. Благодаря этому ванадий является хорошим раскислителем и деазотизатором и одновременно ценной карбидной составляющей стали.
Наиболее широко ванадий применяется в производстве конструкционных и инструментальных сталей.
Небольшие добавки ванадия порядка 0,15—0,20% резко улучшают свойства стали. Равномерно распределенные мелкодисперсные включения карбидов ванадия приводят к получению плотной мелкозернистой структуры стали и препятствуют росту зерен при ее нагревании.
Сталь, легированная ванадием, имеет повышенную твердость, высокое сопротивление истиранию и динамической нагрузке.
Часть ванадия находится в стали в виде твердого раствора в феррите. Это повышает предел текучести стали и ее пластические свойства.
Ванадий обычно вводится в сталь в комбинации с другими легирующими элементами: хромом, никелем, молибденом, вольфрамом.
Ванадиевые конструкционные стали широко используют в авто- и авиастроении, железнодорожном транспорте, машиностроении. Инструментальные стали содержат от 0,2 до 2,6% ванадия. Присадка 1% ванадия к быстрорежущим сталям повышает эффективность резания и сверления инструментами из этой стали примерно на 100%.
Ванадий используют также для легирования чугуна. В машиностроении применяют чугунное литье с присадкой 0,10—0,35% V для изготовления паровых цилиндров, поршневых колец и золотников паровых машин, изложниц, прокатных валков, матриц для холодной штамповки.
Ванадий является компонентом сплавов для постоянных магнитов. Эти сплавы имеют следующий состав: 52% Co; 9,5—13% V; 38,5—35% Fe.
Для введения ванадия в сталь используют феррованадий — сплав железа с ванадием, содержащий не менее 35% V.
Химическая промышленность использует различные химические соединения ванадия. Наиболее важно применение пятиокиси ванадия, которая служит катализатором в производстве серной кислоты контактным способом и в промышленности органического синтеза, например в процессах окисления сахара в щавелевую кислоту, хлоргидрата анилина в черный анилин, нафталина в фталевую кислоту и др.
Контактная масса (катализатор), применяемая в производстве серной кислоты, состоит из силикатов натрия, калия, бария (носители), пропитанных пятиокисью ванадия. Ванадиевые катализаторы в тысячу раз менее чувствительны к контактным ядам, чем платиновые катализаторы, применявшиеся ранее в производстве серной кислоты.
Текстильная промышленность применяет ванадаты в качестве протрав при крашении хлопчатобумажных тканей и для фиксации анилина на шелке. Ванадат аммония служит для окраски кож в черный цвет.
Лакокрасочная промышленность использует соединения ванадия для производства литографских красок, сиккативов и лаков.
В стекольном производстве соединения ванадия используют для окрашивания стекла в зеленый и голубой цвет. Стекла, окрашенные окислами ванадия, абсорбируют ультрафиолетовые лучи. Соли ванадия входят в состав глазурей для покрытия фарфоровых и гончарных изделий.
В фотографии и кинематографии соединения ванадия применяют в качестве проявителей, сенсибилизаторов и красителей фильмов и отпечатков.
В медицине некоторые соединения ванадия применяют как дезинфицирующие и лечебные препараты.
Годовая добыча ванадия в зарубежных странах до второй мировой войны составляла около 3000 т в пересчете на металл. В 1943 г. она достигла 4384 т.
Средняя годовая добыча за 1938, 1941 и 1945 гг. в зарубежных странах составила около 4740 т (в пересчете на металл). Из общего количества на долю отдельных стран приходилось (в % от общей добычи):
Примерное распределение ванадия (в % от общего количества) по различным отраслям техники в зарубежных странах по данным за 1946 г. приведено ниже:
