Ванадий имеет сильное сродство с углеродом, аммиаком и кислородом и образует с ними соответствующие устойчивые соединения. Ванадий существует в основном в виде карбидов в стали. Его основная функция — улучшить структуру и зерно стали, а также снизить прочность и ударную вязкость стали. При растворении в твердом растворе при высокой температуре прокаливаемость увеличивается; и наоборот, когда он существует в форме карбида, прокаливаемость снижается. Ванадий повышает стабильность закаленной стали при отпуске и оказывает эффект вторичной закалки. Содержание ванадия в стали, за исключением быстрорежущей инструментальной стали, обычно не превышает 0,5%.
Ванадий может измельчать зерна обычной низкоуглеродистой легированной стали, улучшать прочность, коэффициент текучести и низкотемпературные характеристики после нормализации, а также улучшать сварочные характеристики стали.
Ванадий часто используется в сочетании с такими элементами, как марганец, хром, молибден и вольфрам, в конструкционной стали, поскольку он снижает прокаливаемость в обычных условиях термообработки. Ванадий в закаленной и отпущенной стали в основном улучшает прочность и предел текучести стали, измельчает зерна и снижает чувствительность к перегреву. Поскольку он может измельчать зерна науглероженной стали, сталь можно закаливать непосредственно после науглероживания без необходимости вторичной закалки.
Ванадий в пружинной стали и подшипниковой стали может повысить прочность и коэффициент текучести, особенно увеличить предел пропорциональности и предел упругости, снизить чувствительность к обезуглероживанию во время термообработки, тем самым улучшая качество поверхности. Подшипниковая сталь, содержащая пентахром и ванадий, имеет высокую дисперсию карбонизации и хорошие эксплуатационные характеристики.
Ванадий измельчает зерно инструментальной стали, снижает чувствительность к перегреву, повышает отпускную стабильность и износостойкость, тем самым продлевая срок службы инструмента.
Титан имеет сильное сродство с азотом, кислородом и углеродом и более сильное сродство с серой, чем с железом. Следовательно, это хороший дезоксигенирующий дегазирующий агент и эффективный элемент фиксации азота и углерода. Хотя титан является сильным карбидообразующим элементом, он не соединяется с другими элементами с образованием композиционных соединений. Карбид титана обладает сильной связующей силой, стабильностью и не легко разлагается. В стали он может медленно растворяться в твердый раствор только при нагревании до температуры выше 1000 градусов. Перед растворением частицы карбида титана могут препятствовать росту зерен. Поскольку сродство между титаном и углеродом намного больше, чем сродство между хромом и углеродом, титан обычно используется в нержавеющей стали для фиксации в ней углерода, чтобы исключить обеднение хромом на границах зерен, тем самым устраняя или уменьшая межкристаллитную коррозию стали. .
Титан также является одним из сильных ферритообразующих элементов, который сильно повышает температуры стали А1 и А3. Титан может улучшить пластичность и ударную вязкость обычной низколегированной стали. Поскольку титан связывает азот и серу и образует карбид титана, он увеличивает прочность стали. После нормализации зерна измельчаются и образуются карбиды, что позволяет значительно улучшить пластичность и ударную вязкость стали. Титансодержащая легированная конструкционная сталь обладает хорошими механическими свойствами и технологическими свойствами, но ее основным недостатком является слабая прокаливаемость. .
В высокохромистую нержавеющую сталь обычно добавляют титан с примерно в 5-кратным содержанием углерода, что может не только улучшить коррозионную стойкость (в основном устойчивость к межкристаллитной коррозии) и ударную вязкость стали; он также может предотвратить и улучшить тенденцию роста зерен стали при высоких температурах. Сварочные свойства стали.
