Зачем металл нам ванадий?

38-й музыкальный элемент — Ванадий

Ванадий (Vanadium, V) — химический элемент периодической системы Д. И. Менделеева. С латинского «Vana» переводится как «пустой, тщетный, бесполезный», что говорит о «невидимости» этого металла, ведь его открыли только в 1801 году. Но «открыли» – это громко сказано, ведь долгое время считали, что ванадий – не самостоятельный элемент, а оксид хрома. В чистом виде (чистота более 99 %) металл получен лишь в 1867 году.

Немного фактов:

Ванадий относят к редким рассеянным элементам. Его содержание в земной коре — 190 г/тонну. По другим данным — 10 в минус седьмой массе земной коры. Встречается в горных породах, но в основном рассеянном состоянии. Редко образует собственные минералы и никогда не встречается в виде самородков.
Металл имеет хорошую ковкость и пластичность, поэтому широко используется в металлургической промышленности.
У ванадия высокая температура плавления (1900 градусов Цельсия) и кипения (3400 градусов), поэтому он подходит для машиностроения, космической и химической промышленности.

Применение ванадия в металлургии и машиностроении

> Ванадиевые стали. Это стали, которые содержат 0,05–0,2% ванадия. Они обладают высокой прочностью, износостойкостью и вязкостью. Их используют в машиностроении для производства деталей, работающих при высоких нагрузках и температурах.

В зависимости от содержания ванадия стали делят на две группы:

1. Высокованадиевые (до 0,25 % V).
2. Низкованадиевые (0,04–0,12 % V).

Высокованадиевые стали применяют в производстве деталей, где требуется высокая прочность и износостойкость, например, в станкостроении и авиастроении. Низкованадиевые – в машиностроительной отрасли, где важна пластичность и вязкость. Ванадий также используют при изготовлении труб, рельсов и арматуры.

Помимо сталей, ванадий используют для легирования чугуна. За счёт этого уменьшается его хрупкость, улучшается текучесть и снижается температура плавления.

Кроме того, ванадиевый чугун используют при производстве отливок, которые подвергаются механической обработке. Из него делают детали для машин, станков и других механизмов.

Ванадиевый чугун применяют и в металлургии, где он служит для раскисления стали. Это процесс удаления из стали растворённого в ней кислорода, который ухудшает свойства металла.

Также ванадий добавляют в сплавы, из которых делают подшипники, работающие при высоких температурах, и электроды для электросварки.

Сплавы ванадия с медью, хромом и никелем используют для изготовления химической аппаратуры, работающей в агрессивных средах.

Но на этом применение ванадия не заканчивается.

Ванадиевые бронзы

Это сплавы меди с содержанием ванадия от 2 до 8 %. Ванадиевые бронзы обладают высокой твёрдостью, прочностью и коррозионной стойкостью. Они хорошо поддаются механической обработке, поэтому их используют для изготовления различных деталей и конструкций.

Из ванадиевых бронз изготавливают арматуру для ответственных конструкций, шестерни, вкладыши подшипников, пружины, инструменты, а также детали, подверженные воздействию агрессивных сред.

Применение металлического ванадия
Ванадий является сильным восстановителем, который может восстанавливать многие металлы из их оксидов. Поэтому его используют в металлургии для получения таких металлов, как хром, марганец, кремний, молибден и вольфрам.
Ванадий также применяют при производстве сплавов с особыми свойствами, таких как жаропрочные, износостойкие и коррозионностойкие. Такие сплавы необходимы для деталей, работающих в экстремальных условиях, например, для лопаток газовых турбин, дисков и валов.

По распространенности в организме человека ванадий находится на 16 месте среди 84 химических элементов. Однако в сутки требуется всего 10–60 мкг этого элемента. Дефицит ванадия встречается редко, так как он содержится во многих продуктах питания, таких как мясо, рыба, крупы и овощи.

Однако избыток ванадия также вреден для организма человека. Он вызывает поражение костей, поражение органов дыхания, нарушение обмена веществ и другие проблемы со здоровьем. Поэтому необходимо соблюдать осторожность при использовании ванадия и не превышать допустимые нормы.

Это лишь малая часть свойств и применения ванадия. Это лишь малая часть его свойств и применения. Узнать больше об этом металле вы сможете, если посмотрите видео или послушаете песни и подкасты, посвящённые ему. Данный текст был взят из открытых источников. Информация актуальна на 09.02.2023.