در دنیای تولید فولاد، فرووانادیوم نقش محوری در ایجاد مواد با عملکرد بالا مانند میلگرد دارد. این آلیاژ FeV با بهبود مقاومت در برابر خوردگی، استحکام و طول عمر سازه های بتنی مسلح را افزایش می دهد. از آنجایی که زیرساخت ها به فولاد سخت تر و با دوام تر نیاز دارند، درک کاربردهای فرووانادیوم برای مهندسان، سازندگان و تولیدکنندگان ضروری می شود.

فرووانادیوم، که اغلب به عنوان آهن وانادیوم یا آلیاژ آهن وانادیوم شناخته می شود، یک آلیاژ اصلی است که عمدتاً از آهن و وانادیوم تشکیل شده است. این فرووانادیوم صنعتی که از طریق فرآیندهایی مانند احیای آلومینوترمی تولید می شود، در طول تولید به فولاد مذاب اضافه می شود. مزیت اصلی آن در تشکیل کاربیدها و نیتریدهای وانادیوم نهفته است که ساختار دانه ای فولاد را اصلاح می کند.

در تولید میلگرد - جایی که میله های فولادی بتن را تقویت می کنند - FeV حیاتی است. میلگرد با محیط های خشن مواجه است: رطوبت، کلریدها از نمک های یخ زدا و اسیدیته خاک. بدون پیشرفت ها، خوردگی این میله ها را ضعیف می کند و منجر به خرابی سازه ای می شود. آلیاژ فرووانادیوم با ایجاد یک ریزساختار یکنواخت تر، این مشکل را برطرف می کند و فولاد را سخت تر و در برابر حفره دار شدن و ترک خوردن مقاوم تر می کند.

فرووانادیوم مقاومت در برابر خوردگی را از طریق چندین مکانیسم بهبود می بخشد:

1. تصفیه دانه: وانادیوم در FeVanadium فولاد با دانه ریز را تقویت می کند. دانه های کوچکتر به معنای مسیرهای کمتری برای نفوذ عوامل خورنده است که باعث کاهش تشکیل زنگ می شود.

2. تشکیل کاربید: آلیاژ آهن وانادیوم کاربیدهای وانادیوم سخت (VC) را تشکیل می دهد که به عنوان مانع عمل می کنند. این رسوبات مرزهای دانه را ثابت می کنند، از انتشار ترک جلوگیری می کنند و مقاومت در برابر خوردگی اتمسفری و دریایی را افزایش می دهند.

3. بهبود سختی پذیری: آلیاژهای Fe-Vanadium سختی پذیری فولاد را افزایش می دهند و به عملیات حرارتی اجازه می دهند تا یک ساختار مارتنزیتی با مقاومت حفره ای برتر تولید کند.

مطالعات انجمن بین المللی فولاد ضد زنگ نشان می دهد که میلگرد با افزودن 0.1-0.2٪ وانادیوم تا 50٪ مقاومت در برابر خوردگی بهتری در محیط های کلریدی نسبت به فولاد کربن ساده نشان می دهد. به همین دلیل است که آلیاژ FeV در فولادهای کم آلیاژ با استحکام بالا (HSLA) که برای میلگرد استفاده می شود، استاندارد است.

ادغام آلیاژ فرووانادیوم در تولید میلگرد از یک فرآیند دقیق پیروی می کند:

• ذوب و آلیاژسازی: قراضه فولاد و چدن در کوره قوس الکتریکی ذوب می شوند. توده های آهن وانادیوم (معمولاً 60-80٪ محتوای وانادیوم) در دمای 1500-1600 درجه سانتیگراد اضافه می شوند و توزیع یکنواخت را تضمین می کنند.

• اکسیدزدایی و تصفیه: FeVanadium همچنین به عنوان یک اکسیدزدا عمل می کند و ناخالصی هایی را که می توانند خوردگی را آغاز کنند، حذف می کند.

• ریخته گری و نورد: فولاد آلیاژی به شمش ریخته می شود، سپس به شکل میلگرد (به عنوان مثال، میله های شماره 4 تا شماره 18) نورد گرم می شود. عملیات پس از نورد مانند کوئنچ کردن، مزایای فرو وانادیوم را افزایش می دهد.

درجه های کلیدی شامل ASTM A706 و A615 با میکروآلیاژ وانادیوم هستند، جایی که سطوح آهن وانادیوم به اندازه 0.08٪ میلگردی را تولید می کند که با کدهای ساختمانی لرزه ای و ساحلی مطابقت دارد.

استفاده از فرووانادیوم در میلگرد، عمر مفید را افزایش می دهد و هزینه های نگهداری را کاهش می دهد. پل ها، بزرگراه ها و ساختمان های مرتفع در مناطق خورنده مانند مناطق ساحلی یا مناطق صنعتی بسیار سود می برند. به عنوان مثال، آلیاژهای Fe-Vanadium در پروژه هایی مانند پل Øresund که دوام میلگرد در آن بسیار مهم بود، کلیدی بوده اند.

از نظر اقتصادی، در حالی که فرووانادیوم صنعتی 5-10٪ به هزینه های فولاد اضافه می کند، هزینه های چرخه عمر را با جلوگیری از جایگزینی های زودرس کاهش می دهد. تامین کنندگانی مانند چین و آفریقای جنوبی بر بازار تسلط دارند و عرضه قابل اعتماد کاربردهای فرو وانادیوم را تضمین می کنند.

از آنجایی که پایداری، نوآوری فولاد را هدایت می کند، آلیاژ فرووانادیوم کاملاً همسو است. روش های تولید کم کربن و ادغام قراضه بازیافتی، سازگاری آن با محیط زیست را افزایش می دهد. استانداردهای نوظهور مانند Eurocode 2 بر وانادیوم برای کاربردهای مستعد خوردگی تأکید می کنند و نوید پذیرش گسترده تر آلیاژ آهن وانادیوم را می دهند.

به طور خلاصه، فرووانادیوم میلگرد را از یک آسیب پذیری به یک قلعه در برابر خوردگی تبدیل می کند. با استفاده از خواص منحصر به فرد FeV، صنعت ساخت و ساز سازه های ایمن تر و با دوام تر می سازد. برای تامین کنندگان یا خریدارانی که به دنبال راه حل های آهن وانادیوم هستند، بررسی درجه های FeVanadium دارای گواهی، گام بعدی به سمت زیرساخت های انعطاف پذیر است.