[發明專利]氮化錳系合金制備方法

無效

• 申請號: 200910227228.3
• 申請日: 2009-12-01
• 公開（公告）號: CN102080169A
• 公開（公告）日: 2011-06-01
• 發明（設計）人: 陳奎生;姜霞;寧俊才
• 申請（專利權）人: 陳奎生;姜霞;寧俊才
• 主分類號: C22C1/04
• 分類號: C22C1/04;C22C29/16
• 代理公司: 鄭州中原專利事務所有限公司 41109
• 代理人: 張春

技術領域

本發明屬于冶煉，具體涉及一種生產氮化錳系合金的新方法。

背景技術

氮化錳系合金主要應用于不銹鋼、高氮合金鋼的生產工藝。傳統氮化錳系合金制備工藝得到的成品中含氮量低，始終在1～4％之間，且氮化物料存在臨界熔融的問題。

發明內容

本發明的目的是針對上述背景技術的不足，提供一種氮化錳系合金制備方法，既可以提高成品的含氮量，又可以有效控制氮化物料臨界熔融的問題。

本發明的技術方案是以下述方法實現的：

氮化錳系合金制備方法，是將錳系合金放入真空氮化爐內進行氮化反應而得，按照下述步驟進行的：

(1)將錳系合金放入真空氮化爐后通電，從室溫升到200℃時封閉爐門；

(2)抽真空至爐內壓力為-0.1～-0.06Mpa，升溫到500℃后送冷卻循環水；

(3)升溫至600℃時充入氮氣保持爐內壓力為0.06～0.10Mpa；

(4)升溫至800℃保溫2～18h，之后升溫至1120℃，滲氮反應結束后斷電降溫后出爐。

所述錳系合金為金屬錳或者錳硅合金或者錳鐵合金。

所述錳系合金是固體合金或者是60～200目的粉末合金。

室溫到800℃的升溫速率為40～60℃/h。

700～900℃要保持連續充氮。

900-1120℃要保持間隔充氮。

本發明中，將500℃以下的溫度范圍設為負壓，可有效抽排反應物料析出的CO等氣體，800℃時保溫2～18h，促使快速滲氮；在700～900℃保持連續充氮、900-1120℃保持間隔充氮，使得最終成品含氮量提高到4～10％，并有效控制反應物料臨界熔融的問題。

具體實施方式

實施例1

氮化錳系合金制備方法，是按照下述步驟進行的：

(1)將60～200目的中碳錳鐵合金粉末或者由中碳錳鐵合金粉制備的固體放入真空氮化爐后通電，從室溫升到200℃時封閉爐門；

(2)抽真空至爐內壓力為-0.10Mpa，升溫到500℃后送冷卻循環水；

(3)升溫至600℃時充入氮氣保持爐內壓力為0.10Mpa；

(4)升溫至800℃保溫2h，期間于三次排放爐內積水，之后升溫至1120℃，滲氮反應結束后斷電降溫后出爐。

室溫到800℃的升溫速率為40℃/h。

700～900℃反應過程中要保持連續充氮，連續充氮的過程如下：將爐內壓力設定在0.01～0.10Mpa之間的一固定值，比如0.01Mpa、0.03Mpa、0.05Mpa、0.07Mpa、0.1Mpa；將充氮閥門打開，保持連續充氮狀態，當滲氮反應減弱，爐內壓力超過0.1Mpa時，升溫30～50℃。之后轉為在900-1120℃間隔充氮，間隔充氮是指當爐內壓力降至0.01～0.05Mpa時，開充氮閥充氮，使爐內壓力升到0.05～0.10Mpa，同時升溫30～50℃保持該溫度2～4h，隨著滲氮反應的進行，當爐內壓力降至0.01～0.05Mpa時，繼續充氮，重復此充氮過程直至溫度升至1120℃，滲氮反應結束(爐內壓力不再下降)。

實施例2

氮化錳系合金制備方法，是按照下述步驟進行的：

(1)將60～200目的低碳錳鐵合金粉末或者由低碳錳鐵合金粉制備的固體放入真空氮化爐后通電，從室溫升到200℃時封閉爐門；

(2)抽真空至爐內壓力為-0.09Mpa，升溫到500℃后送冷卻循環水；

(3)升溫至600℃時充入氮氣保持爐內壓力為0.09Mpa；

(4)升溫至800℃保溫5h，之后升溫至1120℃，滲氮反應結束后斷電降溫后出爐。

室溫到800℃的升溫速率為45℃/h。

其他同實施例1。

實施例3

氮化錳系合金制備方法，是按照下述步驟進行的：

(1)將60～200目的微碳錳鐵合金粉末或者由微碳錳鐵合金粉制備的固體放入真空氮化爐后通電，從室溫升到200℃時封閉爐門；

(2)抽真空至爐內壓力為-0.08Mpa，升溫到500℃后送冷卻循環水；

(3)升溫至600℃時充入氮氣保持爐內壓力為0.08Mpa；

(4)升溫至800℃保溫8h，之后升溫至1120℃，滲氮反應結束后斷電降溫后出爐。

室溫到800℃的升溫速率為50℃/h。

其他同實施例1。

實施例4

氮化錳系合金制備方法，是按照下述步驟進行的：