從熱力學的觀點來看,釩是強碳化物形成元素,同時又是縮小C區的元素,在A-Fe中有很高的溶解度。因此,在共析鋼中,釩既有溶入鐵素體中形成置換固溶,碳體形成合金滲碳體。這三個過程互相影響,互相競爭,碳化釩質點能否析出,取決于三個過程競爭的結果。碳化釩形成的驅動力是體積自由能的降低(與釩和碳的親合力有關),阻力是相界面界面能的增加,從這個意義上看,碳化釩質點必須要長大到一定大小才能穩定存在。所以,形成碳化釩需要足夠高的釩含量以滿足相變驅動力的需要,同時也需要集中大量的釩原子以保證形成的質點大于臨界直徑,也就是需要釩原子進行長距離擴散、聚集。釩含量越低,釩原子的擴散距離越長。根據計算,在釩含量為0.1%的PD3鋼中,若要形成一個直徑為2nm的碳化釩質點,需要周圍34nm范圍內所有的釩原子通過長程擴散聚集起來。由于PD3鋼是珠光體鋼,片間距很小,滲碳體分布均勻,所以釩溶入滲碳體不需要進行長程擴散。因此,當鋼中釩含量較低時,釩原子更容易溶入滲碳體和鐵素體中。當鋼中釩含量不斷增加時,鐵素體和滲碳體中溶釩量很快達到飽和,多余的釩只能以碳化釩的方式析出,從電化學萃取分析的結果來看,此臨界值大約在0.1%~0.2%左右。

催化劑的硫化處理

為考察SO2對催化劑活性的影響, 除在反應氣氛中直接加SO2氣體外, 還將1% V2O5/AC催化劑預硫化處理, 然后進行活性測試. 預硫化分別用SO21010在線處理0.2 g催化劑2 h, 然后相同溫度下用Ar(約200 mL/min)吹掃1 h，以去除反應器中的和催化劑物理吸附的SO2. 稀H2SO4處理采用與催化劑等體積的2 mol/L H2SO4溶液浸漬, 然后在110時V2O5/AC催化劑上NO轉化率與V2O5擔載量的關系以及SO2的影響. 反應氣氛中沒有SO2的情況下。

隨V2O5擔載量的增加, 在0~5%范圍內催化活性升高, 在5%~13%范圍內活性沒有明顯的變化, 但當擔載量達到17%時催化活性出現降低. 值得注意的是, 相對于活性炭載體 (V2O5擔載量為0, NO轉化率為12%), 即使擔載1% V2O5, 催化活性提高, 但隨反應時間的增加, 催化活性緩慢降低.

釩屬于稀有金屬，具有熔點高、密度小（釩是V族元素中蕞輕的金屬，在十個高熔點金屬中也是蕞輕的一個金屬）的特點。大多數釩存在于釩鈦磁鐵礦中。釩在地殼中的存在量很小(質量比為0.023%)，但微量的釩在鋼中卻可發揮顯著的性能改善作用。

釩在冶金工業、化學工業、原子能工業、航空航天工業、農業、醫學等各個領域中有著非常廣泛的應用。不過，現在生產的釩絕大多數還是應用在冶金工業中，將其作為鋼中重要的微合金化元素和合金化元素來提高鋼的性能。鋼中添加釩可以提高鋼的強度、改善鋼的韌性和塑性，改善鋼的工藝性能，提高釩鋼制品的服役性能等。目前，釩廣泛地應用于高強度熱軋帶肋鋼筋、高強度低合金鋼、微合金非調質鋼、軸承鋼、超高強度鋼、模具鋼、高速鋼、馬氏體耐熱鋼、不銹鋼等鋼種中。