钒合金的产品特性与使用简介
钒合金研究报告
钒合金研究报告
钒合金是一种重要的合金材料，由钒和其他金属元素组成。
它具有高强度、高耐腐蚀性、高温稳定性等优良性能，被广泛应用于航空、航天、汽车、电子、化工等领域。
本次研究主要探讨了钒合金的制备方法、性能特点以及应用前景。
制备方法
钒合金的制备方法主要有电炉法、熔炼法、还原法等。
其中，电炉法是最常用的制备方法之一。
该方法利用电炉将钒和其他金属元素加热至高温，使其熔化并混合均匀，然后冷却成型。
熔炼法则是将钒和其他金属元素放入熔炉中进行熔炼，然后冷却成型。
还原法则是将钒氧化物还原成钒金属，然后与其他金属元素混合均匀，最后冷却成型。
性能特点
钒合金具有以下性能特点：
1.高强度：钒合金的强度比普通钢高出很多，可以承受更大的载荷。
2.高耐腐蚀性：钒合金具有良好的耐腐蚀性，可以在恶劣的环境下使用。
3.高温稳定性：钒合金在高温下仍能保持稳定性能，不易变形或熔
化。
4.良好的加工性能：钒合金易于加工成各种形状，可以满足不同的需求。
应用前景
钒合金在航空、航天、汽车、电子、化工等领域有广泛的应用前景。
例如，在航空领域，钒合金可以用于制造飞机发动机、涡轮叶片等部件；在汽车领域，钒合金可以用于制造发动机、车身结构等部件；在电子领域，钒合金可以用于制造电子元器件、半导体材料等；在化工领域，钒合金可以用于制造化工设备、催化剂等。
钒合金是一种重要的合金材料，具有高强度、高耐腐蚀性、高温稳定性等优良性能，有着广泛的应用前景。
未来，随着科技的不断发展，钒合金的应用领域将会更加广泛，为人类的发展做出更大的贡献。
钒合金的用途
钒合金的用途
钒合金是以钒为基础加入其他合金化元素组成的合金，具有一系列优异的物理和化学性能。
以下是钒合金的主要用途：
1. 核能领域：由于钒合金的快中子吸收截面小，对液态金属锂、钠、钾等有良好的抗蚀性，且在辐照下具有良好的尺寸稳定性，因此它是重要的反应堆结构材料。
典型的钒合金如，V-15Cr-5Ti，V- 10Ti，V-20Ti，被用作液态金属冷却的快中子增殖反应堆的燃料包套和结构元件。
2. 钢铁行业：全球大约90%的钒以钒合金的形式消费于钢铁行业中，作为添加剂增强钢铁产品的抗腐蚀性、可塑性和延展性。
3. 钛合金领域：大约5%的钒以钒铝中间合金的形式用于钛合金，提高其性能。
4. 化工和其他行业：其余的5%的钒应用于化工及其他行业，如制备钒电池电解液、催化剂和化工原料等。
以上内容仅供参考，建议查阅关于钒合金的专业书籍或者咨询该领域专家，获取更全面准确的信息。
钒研究新型材料的重要元素
钒研究新型材料的重要元素钒是一种重要的过渡金属元素，具有广泛的应用领域。
在材料科学中，钒的研究对于发现和制备新型材料具有重要意义。
本文将探讨钒在研究新型材料中的重要性，并介绍一些钒在材料领域的应用。
一、钒的物理性质钒是一种具有金属光泽的银白色金属元素，化学符号为V，原子序数为23，原子量为50.9415。
它具有较高的熔点和热导率，且具有良好的韧性和抗腐蚀性能。
此外，钒还表现出较高的硬度和耐磨性，使其成为制备高强度、高耐磨材料的理想选项。
二、钒在新型材料研究中的应用1. 钒合金钒与其他金属元素合金化可以改变金属的性能和结构。
例如，钛合金中添加适量的钒可以提高其强度和耐腐蚀性能。
此外，钒还可以用于制备高熔点合金，如钒铌合金和钒钛铁矿合金等。
这些合金在航空航天、汽车制造和核工业等领域有着重要应用。
2. 钒氧化物钒氧化物是一类重要的材料，具有宽电子带隙和良好的导电性能。
它们在电池、电子器件和光电器件等领域被广泛应用。
例如，钒氧化物可用于制备高性能锂离子电池的正极材料，其高容量和优异的循环稳定性使之成为一种具有潜力的动力电池材料。
3. 钒基超导材料钒在超导材料领域也具有重要的应用价值。
一些钒基超导体，如钒钛矿结构的钒硫化物和钒氧化物等，显示出较高的临界温度和较好的输运性能。
这些材料对于研究超导机制和应用于超导电器件具有重要意义。
4. 钒基催化剂钒及其化合物在催化领域也表现出良好的性能。
例如，钒基催化剂可用于氧化反应、还原反应以及有机合成中的氧化脱氢等反应。
钒基催化剂具有高催化活性、良好的选择性和较好的耐久性，对于实现清洁能源和高效催化过程具有重要意义。
三、结语钒作为一种重要的元素，在新型材料研究中扮演着重要角色。
它的物理性质和化学特性使得钒在合金、氧化物、超导材料和催化剂等各个领域都具备广泛应用的潜力。
通过深入研究钒的性质和应用，我们可以进一步推动新型材料的发展，推动科技进步和社会发展。
钒合金研究报告
钒合金研究报告摘要：钒合金是一种重要的合金材料，具有很高的耐腐蚀性和机械性能。
本文对钒合金的研究进行了概述，包括钒合金的种类、制备方法、物理和化学性质、应用领域等方面的内容。
钒合金的研究具有重要的实际意义和科学价值，可以为相关行业的发展提供技术支持和理论指导。
关键词：钒合金；制备方法；物理性质；化学性质；应用领域一、引言钒合金是一种重要的合金材料，具有很高的耐腐蚀性和机械性能，广泛应用于钢铁、航空、航天、电子、化工等领域。
近年来，随着科技的不断进步和工业的不断发展，钒合金的研究也得到了越来越多的关注。
本文对钒合金的研究进行了概述，旨在为相关行业的发展提供技术支持和理论指导。
二、钒合金的种类钒合金主要分为硅钒合金、铝钒合金、钒铁合金和钒钛铁合金等几种。
其中，硅钒合金是一种钒、硅、铁等元素组成的合金，硅钒比例一般在10%~40%之间。
硅钒合金具有很高的抗氧化性能和耐腐蚀性能，广泛应用于不锈钢、合金钢、铸铁等领域。
铝钒合金是一种钒、铝、铁等元素组成的合金，铝钒比例一般在10%~30%之间。
铝钒合金具有很高的硬度和强度，广泛应用于航空、航天、电子等领域。
钒铁合金是一种钒和铁组成的合金，钒铁比例一般在30%~80%之间。
钒铁合金具有很高的磁性和导电性能，广泛应用于电子、电力等领域。
钒钛铁合金是一种钒、钛、铁等元素组成的合金，钒钛比例一般在10%~40%之间。
钒钛铁合金具有很高的耐腐蚀性能和机械性能，广泛应用于化工、冶金等领域。
三、钒合金的制备方法钒合金的制备方法主要有炼钢法、还原法、氧化法、电解法等几种。
其中，炼钢法是最常用的一种方法，主要是通过向钢水中添加钒铁合金或钒钛铁合金等来制备钒合金。
还原法是一种将钒矿物还原为钒合金的方法，主要有碳还原法、铝还原法、钙还原法等几种。
氧化法是一种将钢中的钒氧化为钒酸盐，然后还原为钒合金的方法。
电解法是一种通过电解将钒离子还原为钒合金的方法。
四、钒合金的物理性质钒合金的物理性质主要包括密度、热膨胀系数、热导率、电导率等方面。
钒的性质及用途简介解析
钒的性质及用途简介解析钒的性质及用途简介钒是一种神奇的金属，化合价有2+、3+ 和5+ ，金属单质钒很少，其主要形态有：VO（氧化钒），V2O3（三氧化二钒），V2O5（五氧化二钒），FeV（钒铁）及偏钒酸铵等，工业上使用最多的是V2O5和FeV，主要用于冶金的添加剂，增强钢铁的强度和韧性。
一、性质1、钒的性质钒（Vanadium），化学符号V，元素周期表中序数为23，原子量为50.94。
钒是银白色略带蓝色的金属，具有延展性；含有氧、氮、氢时则变脆、硬。
钒在较高的温度下与原子量较小的非金属形成稳定的化合物；在低温下有良好的耐腐蚀性。
钒进入合金后可增强合金的强度，降低热膨胀系数。
钒在地壳中的丰度约为0.02%，比铜、锌、镍、铬都高。
按地壳中元素丰度排列第13位。
可以说，在地壳中含有非常丰富的钒金属。
但钒金属有一个特点，很难形成独立的矿床，伴生性非常明显，因此在自然界非常分散，通常和其他金属伴生，如：钒钛磁铁矿。
因此，不太容易单独对钒金属进行开采和提炼，钒产品多作为冶金业的副产品生产。
2、五氧化二钒的性质五氧化二钒（V2O5）为褐色固体，有两种形态：粉状和片状，因在富氧和缺氧的加热条件下而得到不同的形态。
五氧化二钒有毒性。
在国际化学剧毒品名录中排名第43位。
其毒性主要是对呼吸道有刺激，引起鼻粘膜充血。
如果过多的吸入了粉状的五氧化二钒，有头昏、恶心等感觉，擤鼻涕时可能会带有血丝。
如果五氧化二钒中毒，离开了现场症状自然缓解，休息一两天一般自然恢复，不需治疗。
在国内没有对五氧化二钒毒性检测的规程，但中华人民共和国国标中也明确列示其为剧毒物质，生产过程需要在省级安监部门办理安全生产许可证。
3 、偏钒酸铵偏钒酸铵（NH4VO3）为白色结晶体，既是一种独立的产品，也是制造五氧化二钒的上一道工序的中间产品，其性质与五氧化二钒相似，其生产也需要办理安全生产许可证。
4 、钒铁的性质工业上使用的钒，主要是元素钒。
五氧化二钒（V2O5）中，钒的原子量仅占56%，其余为氧原子量。
钒制品用途-概述说明以及解释
钒制品用途-概述说明以及解释1.引言1.1 概述钒制品是指以钒作为主要原料加工制成的产品，具有广泛的用途和应用领域。
钒是一种贵重的金属元素，具有良好的物化性质和稳定性，因此在各个行业都有重要的作用。
本文将重点介绍钒制品在能源领域和冶金行业的应用，并对钒制品的广泛用途和未来发展前景进行探讨。
通过对钒制品的研究和应用，我们可以更好地了解钒在不同领域的作用，并为钒制品的进一步发展提供有益的参考。
1.2文章结构文章结构部分的内容:在本文中，将会介绍钒制品的使用领域和应用，主要包括能源领域和冶金行业。
首先，将会对钒制品的定义和分类进行详细说明，包括其主要特性和常见的制品类型。
其次，将会重点介绍钒制品在能源领域的应用，包括电池和储能技术等方面。
同时，还会探讨钒制品在冶金行业中的重要作用，如钢铁生产和铝合金制造等方面的应用。
最后，将会总结钒制品的广泛用途和发展前景，并提出一些对于该领域未来发展的展望。
通过本文的阐述，读者将会全面了解钒制品的用途及其在不同领域的应用，为相关领域的研究和开发提供参考和指导。
1.3 目的本篇文章的目的是探讨钒制品在不同领域的应用。
通过对钒制品的定义和分类进行介绍，以及钒制品在能源领域和冶金行业的应用案例分析，旨在展示钒制品在各个行业中的重要性和价值。
本文还将对钒制品的广泛用途和未来发展前景进行探讨，最终总结出钒制品在现代工业领域中的重要地位和潜在价值。
通过本文的撰写，希望读者能够了解到钒制品的定义和分类，以及其在能源领域和冶金行业的具体应用案例。
通过对这些实际应用案例的分析，读者可以更好地理解钒制品在相关领域中的作用和优势。
同时，本文也将展望钒制品的未来发展前景，以期引起读者对于该领域的兴趣和关注。
通过深入研究钒制品在能源和冶金行业中的应用，我们可以更好地理解其在现代工业中的广泛用途。
这将有助于推动钒制品技术的进一步发展和创新，同时为相关行业提供更多的选项和解决方案。
希望本文的内容能够为读者提供有价值的信息，并引发对钒制品在不同领域中的更多探索和研究。
钒合金(V-Cr-Ti)相关资料综述
钒合金（V-Cr-Ti）相关资料综述1 钒合金（V-Cr-Ti）的研究现状和主要问题1.1 钒合金（V-Cr-Ti）的研究现状随着人类对能源需求的不断增加，以及煤、石油、天然气等能源储量的日益减少，核能将发挥更显著的作用。
核反应堆的建造是解决世界能源问题的重要举措之一。
V-Cr-Ti合金是重要的聚变反应堆候选结构材料，具有优良的低活化特性、高温强度、耐液态金属腐蚀、抗中子辐照肿胀等性能。
因此，该合金在聚变反应堆的第一壁、包层和偏滤器等结构的设计中备受关注。
20世纪60年代，国外就开始了钒合金的基础研究工作。
80年代，V-Cr-Ti 体系三元合金由于能良好适应反应堆的工作环境，而被国外学者选定为重点研究对象之一。
在国际科技合作计划“国际热核试验堆”（International Thermonuclear Experimental Reactor，简称ITER）的推动下，V-Cr-Ti合金的研究取得了显著进展，并集中在成分范围为Cr：4 %～5 %和Ti：4 %～5 %的固溶强化合金。
1.2 钒合金（V-Cr-Ti）研究的主要问题V-Cr-Ti合金的核聚变用已取得了不少重大的成果，但是仍存在一些关键问题有待解决。
目前对间隙元素C、O、N等对拉伸性能、蠕变和断裂性能的影响认识还不充足。
低温性能（≤450 ℃）随C、O、N等间隙元素的减少而改善，但高温性能下降了。
理论上，元素C、O、N 是V中的强化元素，与C在钢中的合金化作用类似，而不是恶化性能的杂质元素。
因此，利用元素C、O、N的强化作用需要对元素C、O、N的全面认识和探索更好的杂质元素控制手段。
缺乏V-Cr-Ti合金的辐照性能方面的数据是重要的问题之一。
目前辐照蠕变数据主要在低温低中子注量。
在中子辐照中，He对合金性能的影响又是重中之重。
需要低温高注量，更高温度下的辐照数据来评价合金性能的使用极限。
研究表明，大部分辐照嬗变的He不在合金的基体里，而迁移至晶界，导致弱化晶界。
钒及钒产品情况介绍
钒及钒产品情况介绍钒是一种重要的金属元素，化学符号为V，原子序数23、钒是一种银白色过渡金属，具有高融点、高硬度和高耐腐蚀性。
钒在自然界中主要以氧化钒的形式存在，广泛分布于岩石、土壤和矿石中。
钒是一种重要的合金元素，在钢铁、航空航天、化工等领域有广泛的应用。
钒产品可以分为三类：钒铁合金、钒铁母合金和纯钒。
钒产品主要用于钢铁行业中的合金添加剂。
钒铁合金是指钒和铁混合，在不同比例的成分下形成不同的合金，常见的有钒铁50、钒铁80和钒铁90等。
钒铁合金是一种常用的合金添加剂，能够显著提高钢铁的强度、硬度和耐腐蚀性能。
它广泛应用于制造高速钢、工具钢、特殊耐磨钢、不锈钢等。
使用钒铁合金能够有效改善钢铁材料的力学性能和热处理性能，使其具有更广泛的应用领域。
钒铁母合金是钒、铁和其他合金元素混合形成的合金，其中钒含量较高。
钒铁母合金的钒含量一般在20%以上，可以达到50%-70%。
钒铁母合金通常用于制造高纯度钢和特殊耐磨合金，在钢铁行业中也是一种重要的合金添加剂。
钒铁母合金具有高硬度、高温抗腐蚀性和耐磨性，广泛应用于汽车制造、航空航天、船舶制造等高强度钢铁材料中。
纯钒是指钒含量高于99%的纯净金属钒。
纯钒具有优异的力学性能和耐腐蚀性，是一种独特的金属材料。
纯钒常用于制造特殊合金、高纯度化学品和电子元件等。
纯钒能够提供超强的抗腐蚀和耐磨性能，广泛应用于航空航天和化工行业。
目前，全球钒产业发展迅速，主要生产国家有中国、美国、俄罗斯、南非等。
中国是世界上最大的钒生产和消费国，其钒产品以钒铁合金和钒铁母合金为主，产量和出口量均居世界首位。
美国是世界上第二大钒生产国，其钒产品以纯钒为主，广泛应用于航空航天、军事和高科技领域。
总之，钒及其产品在钢铁、化工、航空航天等领域具有广泛的应用。
钒铁合金、钒铁母合金和纯钒是钒产品的常见形式，能够显著改善钢铁材料的性能和耐用性。
随着全球经济的发展和需求的增加，钒产业有望继续保持快速增长。
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钒合金的产品特性与使用简介微合金化技术的发展，加入微量铌、钒、钛等元素后可以显著改善钢的性能，并具有巨大的经济优势，因此钒元素常称为钢铁工业的味精，钒合金在钢铁工业中应用广泛。
钢铁工业常用的钒合金有钒铁、钒氮合金等。
近年来，随着多元钒合金应用技术的研究，又有钒铝、钒铬、硅钒铁、氮化钒铁与氮化硅钒铁合金相继开发成功，尤其氮化钒铁和氮化硅钒铁合金在低合金高强度钢的生产应用中比钒氮合金更有明显优势。
1、钒合金生产工艺钒铁是氧化钒经过脱氧还原后得到的钒合金，还原剂通常用金属铝与金属硅，前者可以制备不同钒含量的钒铁，钒含量从20%～85%均可；后者一般情况下只能制备钒含量较低的钒铁，钒含量从20%～60%均可。
硅钒合金是用金属硅做还原剂处理氧化钒，得到的含硅钒合金。
钒氮合金是经过碳热还原--渗氮工艺生产的钒合金，还原剂主要是各种含碳物料，钒含量一般在70%～80%。
氮化钒铁是钒铁的深加工产品，是将钒铁研磨成粉末，然后渗氮得到的含氮钒合金。
氮化硅钒铁是将硅钒铁直接渗氮得到的含氮含硅钒合金，或者将钒铁、硅铁研磨成粉末混合均匀，再渗氮处理得到的含氮含硅钒合金。
生产工艺最简单的是钒氮合金，钒铁与硅钒合金相当，氮化钒铁与氮化硅钒铁相对复杂。
2、钒合金性质(1)合金密度(比重)由大到小的顺序：钒铁→氮化钒铁→硅钒铁→氮化硅钒铁→钒氮合金。
(2)合金熔点由大到小的顺序：钒氮合金→氮化钒铁→钒铁→氮化硅钒铁→硅钒合金。
(3)合金在钢水中的溶解性能从易到难的顺序：硅钒合金→氮化硅钒铁→钒铁→氮化钒铁→钒氮合金。
(4)合金在钢水中的均匀化速度从快到慢的顺序：硅钒合金→氮化硅钒铁→钒铁→氮化钒铁→钒氮合金。
(5)合金元素在钢水中的偏析度从小到大的顺序：硅钒合金→氮化硅钒铁→钒铁→氮化钒铁→钒氮合金。
(6)钒合金的成分偏析从小到大的顺序：钒氮合金→一步法工艺生产的钒铁→两步法工艺生产的钒铁→硅钒合金→氮化钒铁→氮化硅钒铁。
(7)钒合金的物相组成钒铁：钒铁固溶体，除此之外还有少量的杂质。
硅钒合金：物相由多到少的顺序是：铁→硅钒固溶体→杂质。
钒氮合金：物相由多到少的顺序是：氮化钒→碳化钒→氧化钒→杂质。
氮化钒铁：物相由多到少的顺序是：氮化钒→铁→杂质。
氮化硅钒铁：物相由多到少的顺序是：铁→氮化硅→氮化钒→二氧化硅→杂质。
3、钢中钒的强化机理钒在钢中以固溶态和化合态形式存在，固溶态的钒对钢铁几乎没有强化作用，只有化合态的钒在钢铁中才可能有强化作用。
(1)钒合金加入钢中的先决条件钒合金加入钢中的先决条件是相对密度必须要大。
一般地讲，钢包中的钢水是被炉渣覆盖着，钒合金要加入钢中，先决条件是要穿过炉渣层。
炉渣层的密度一般在3.2~3.4g/cm3，故钒合金的密度最好大于3.4g/cm3，但最低不得小于3.2g/cm3。
从这点讲，最差的钒合金是钒氮合金，钒铁、硅钒合金、氮化钒铁、氮化硅钒铁都是较好的钒合金。
钒合金具有合适的密度是先决条件，否则钒合金在加入到钢水的过程中，容易被炉渣拦截而不能进入到钢水中去；当然，钒合金一般在出钢过程中加入，而且出钢挡渣技术的进步，大多数钢厂钢包钢水带渣量极少，也为使用钒合金奠定了条件，但钒合金必须有合适的比重，才能保证钒合金有效加入钢中而发挥作用。
(2)钒合金在钢水中的溶解与均匀化钒合金加入到钢水中以后，必须要溶解并且快速均匀化，否则也不能充分发挥作用。
从这点来说，氮化硅钒铁最好，硅钒合金次之，然后是氮化钒铁、钒铁、钒氮合金。
比重过高的钒铁、氮化钒铁会快速沉到钢水中下部，成分均匀化效果不好；比重过低的钒氮合金则会漂浮于钢水中上部，成分均匀化效果也不好；而比重与熔点合适的硅钒铁、氮化硅钒铁则能有效进入钢水中部快速溶解与扩散，整个钢水成分均匀化效果好，钢材性能稳定。
(3)钒在钢中的强化机理钒具有最高的溶解度，是微合金化钢最常用也是最有效的强化元素之一。
钒的作用是通过形成V(C，N)来影响钢的组织和性能。
它主要是在奥氏体晶界的铁素体中沉淀析出，从而细化铁素体晶粒，改善加钢的综合机械性能。
钒在钢中有细晶强化和沉淀强化作用。
晶粒强化一是阻止奥氏体晶粒粗化，二是细化铁素体晶粒。
无论是加热温度的提高或保温时间的延长，奥氏体晶粒都会变得粗大；粗大的奥氏体对钢的加工性及细化铁素体不利。
加人钒可以阻止奥氏体晶粒长大，提高钢的粗化温度。
这是由于它的弥散的碳、氮化物小颗粒能对奥氏体晶界起钉扎作用，阻碍奥氏体晶界的迁移，即阻止了奥氏体晶粒长大。
铁素体晶粒的细化一是铁素体形核主要发生在原始奥氏体晶界上，V(C，N)在奥氏体向铁素体转变期间在相界面的析出，有效地阻止了铁素体晶粒长大，起到了细化铁素体晶粒的作用；二是随着轧制的进行，温度逐渐降低，钒的碳、氮化物在奥氏体中的溶度积减小，加之形变诱导析出的作用，其碳、氮化物在奥氏体向铁素体转变之前弥散析出，成为铁素体的形核剂，使铁素体在较小的过冷度下大量形成，不易长大，从而细化了铁素体晶粒。
沉淀强化指钒在奥氏体中有较高的溶解度，在γ→α相变期间及相变后的相间沉淀，其沉淀析出与钢中碳、氮含量有关，沉淀强化的效果取决于析出相的弥散度，质点越细小、弥散，沉淀强化的效果越好。
钢中碳、氮都是间隙固溶原子，但是碳化钒奥氏体中的溶解度比氮化钒高1～2个数量级，故在钢水冷却、连铸、均热、轧制的过程中，氮化钒更容易析出，相反，碳化钒则在奥氏体、铁素体中具有更高的溶解度，单独析出十分困难、析出温度更低，因此，VN 比VC 具有更好的强化效果。
根据钒合金的种类及各自特点与在钢中应用的实际效果，钒在钢中发挥强化作用有如下两种模式：A 、三步强化模式无氮钒合金如钒铁和硅钒铁，进入钢水后溶解→生成溶解状态的钒与钢水中的氮生成氮化钒→氮化钒析出强化。
第一步：无氮钒合金溶解：V 加入＝[V]LM 。
一般情况下，无氮钒合金的溶解还是比较完全的，只有其中少量的氧化钒会上浮进入炉渣中，钒的收率%100][1 加入＝ηV V LM 。
无氮钒合金加入钢中形成的氧化钒来源于两个方面，一是合金中的氧(钒铁中[O]≤0.1%)形成的氧化钒，二是钢中的氧与钒合金中的钒生成氧化钒。
第二步：溶解于钢水中的钒与钢水中的氮生成溶解态氮化钒。
溶解于钢水中的钒可能的去向有三个：①固溶于金属中，几乎没有强化效果。
②与钢水中残留的氧生成氧化钒上浮进入炉渣{[V]LM ＋x[O]＝(VOx)}失去强化作用。
③与钢水中的[N]反应生成氮化钒[VN]LM ，[V]LM ＋[N]＝[VN]LM 。
氮化钒的生成量多少受很多因素影响，包括生成速度、钢水中[N]含量的高低等。
从反应平衡的角度看，钒在钢水中转化为氮化钒的反应是不可能进行完全的，总有一部分钒会以固溶状态存在，但环境中[N]越高，钒转化为氮化钒的转化率会越高，钒的转化率%100][][2⨯LMLM V VN ＝η。
第三步：钢液中溶解态氮化钒沉淀析出：[VN]LM ＝VN 析出。
氮化钒的析出以微细粒级的氮化钒颗粒在金属基体中弥散分布，实现对金属基体的强化。
但从反应平衡的角度看，氮化钒的析出也是不完全的，氮化钒的析出率%100][3⨯LMVN VN 析出＝η。
满足这种强化机理的无氮钒合金包括钒铁、硅钒合金。
钒的有效利用率（能够起到强化作用的钒）比较低，有效利用率的计算公式为%100321⨯⨯⨯加入析出＝ηηη＝ηV VN 。
B 、两步强化模式含氮钒合金进入钢水后溶解为溶解态氮化钒→氮化钒析出强化。
第一步：含氮钒合金溶解：VN 加入＝[VN]LM 。
一般情况下，含氮钒合金的溶解也是比较完全的，只有其中少量的氧化钒会上浮进入炉渣中，钒的收率%100][1⨯加入＝ηVN VN LM ，它取决于含氮钒合金中原始氧化钒含量的高低以及密度的大小，含氮钒合金的纯度（VN 物相的多少）也有很大的影响。
第二步：钢液中溶解态氮化钒沉淀析出：[VN]LM ＝VN 析出。
氮化钒的析出以微细粒级的氮化钒颗粒在金属基体中弥散分布，实现对金属基体的强化。
但从反应平衡的角度看，氮化钒的析出也是不完全的，钒的析出率%100][2⨯LMVN VN 析出＝η。
满足这种强化机理的含氮钒合金包括氮化钒铁、氮化硅钒铁、钒氮合金。
含氮钒合金中的钒有效利用率（能够起到强化作用的钒）很高，有效利用率的计算公式为%10021⨯⨯加入析出＝ηη＝ηVN VN 。
(4)三种含氮钒合金的强化过程解析A 、钒氮合金第一步：钒氮合金溶解于液体金属中，氮化钒、碳化钒呈溶解状态；氧化钒等杂质上浮进入炉渣中。
LM VN VN ][＝加入LM VC VC ][＝加入)(X X VO VO ＝加入 第二步：溶解状态的氮化钒沉淀析出起强化作用；碳化钒固溶于金属中。
析出＝VN VN LM ][除此之外，钢液中残余的少量氧与钒生成氧化钒上浮进入炉渣： ↑22][2][2N VO O X VN X LM ＋＝＋综合来看，钒氮合金中的少量的氧化钒、较多的碳化钒均不会起强化作用，极降低了钒的有效利用率。
需要特别说明的是，当熔体中有足够多的[N]时，除了生成[VN]之外，也会生成少量的[V(C,N)]，沉淀析出也具有强化效果，但归根结底，熔体中存在足够多的[N]，是钒发挥强化作用的基础。
B 、氮化钒铁第一步：氮化钒铁溶解于钢液中，铁、氮化钒及少量的碳化钒呈溶解状态；氧化钒等杂质上浮进入炉渣中。
LM VN VN ][＝加入LM VC VC ][＝加入LM Fe Fe ][＝加入)(X X VO VO ＝加入第二步：溶解状态的氮化钒沉淀析出起强化作用；铁进入金属中，碳化钒固溶于金属中。
析出＝VN VN LM ][除此之外，钢液中残余的少量氧与钒生成氧化钒上浮进入炉渣： 22][2][2N VO O X VN X LM ＋＝＋综合来看，氮化钒铁中的氧化钒、碳化钒均不会起强化作用，降低了钒的有效利用率。
C 、氮化硅钒铁第一步：氮化硅钒铁溶解于钢液中，铁、氮化钒、氮化硅呈溶解状态；二氧化硅等杂质上浮进入炉渣中。
LM VN VN ][＝加入LM Fe Fe ][＝加入)(i 22SiO O S ＝加入LM N Si N S ][i 4343＝加入第二步：溶解状态的氮化钒沉淀析出起强化作用；铁进入金属中。
LM LM LM N Si N Si ][4][3][43＋＝析出＋VN N VN LM ][][由于氮化硅的存在，在钢液中会释放出大量的[N]，为氮化钒的析出提供了富氮的环境，促进了氮化钒的析出。
除此之外，钢液残余的少量氧与硅生成二氧化硅上浮进入炉渣。
)(][2][2SiO O Si LM ＝＋在钢液中，由于硅的优先氧化，可以进一步降低钢液中的氧含量，可以减少钒的氧化。
因此，硅对钢液而言具有自清洁的作用，对钒而言具有保护作用，可以实现钒收率的提高，达到节约用钒的目的。