[發明專利]一種制備超高氮化錳的方法

無效

• 申請號: 201310016222.8
• 申請日: 2013-01-16
• 公開（公告）號: CN103112834A
• 公開（公告）日: 2013-05-22
• 發明（設計）人: 應忠芳;李強;應翔
• 申請（專利權）人: 浙江欣萬飛科技有限公司;應忠芳
• 主分類號: C01B21/06
• 分類號: C01B21/06
• 代理公司: 杭州華鼎知識產權代理事務所(普通合伙) 33217
• 代理人: 胡根良

技術領域

本發明涉及一種制備超高氮化錳的方法。

背景技術

高氮含量的氮化錳是生產特殊合金鋼、高氮鋼、不銹鋼以及汽車、造船、航空工業材料必不可缺的合金劑。錳有脫氧、脫硫、合金化等作用，能夠消除或減弱因硫引起的熱脆性，從而改善鋼的熱加工性能。錳與鐵形成固溶體，可提高鋼鐵中數體和氏體的硬度與強度。錳在碳化物中可取代一部分鐵原子。錳還可以在鑄鋼過程中降低臨界轉變溫度，細化珠光體晶體并提高珠光體鋼的強度擴大FE-C平衡相圖中的Y相區。它促成鋼的形成和穩定奧氏體的組織能力僅次于鎳，它的參與可大大提高鋼的淬火性。同時氮能提高強度和塑性，氮是屬于擴大奧氏體區的元素。常常能夠影響鋼的脆性，單獨加入氮溶解底低、比重小。而且設備投入龐大，效果不是很理想，如果是用氮化錳則不僅易于加入，還能使主元素含量提高，危害性雜質降低，氮還可以提高抗局部腐蝕的能力。而且氮利用率高，彌補上述不足。因此錳和氮結合可代替不銹鋼中許多鋼號的鎳、鈷，而鎳是一種稀缺貴重的元素。由于鎳價瘋張，使300系不銹鋼成本大幅增長，廠家開始尋找其他替代品來生產不銹鋼。氮化錳是最理想的替代品，他的各種性能與鎳基本相同，很多指標優于鎳，價格只有鎳的三分之一。

由于加入了錳氮合金，最終賦予鋼材良好的性能，如：高的強度、好的韌性、強的耐腐蝕性及大的蠕變抗力等。最主要能降低生產成本。我國目前的氮化錳生產方法加工出的氮化錳普遍含氮量不高或者含氮量不穩定，而且含錳量也不高。

發明內容

本發明的目的在于提供一種制備超高氮化錳的方法，能夠有效解決目前生產方法制造出的氮化錳中氮含量和錳含量不穩定且含量偏低的問題。

為了解決上述技術問題，本發明是通過以下技術方案實現的：一種制備超高氮化錳的方法，依次包括以下步驟：

A.選取60~100目的電解錳粉，放入還原氣氛全密封回轉窯內；

B.隨著物料移動溫度先逐步升高再逐步降低，回轉窯內最高溫度為450~1200℃，連續通入氨氣并保證窯內含氮氣氛絕對壓力0.02~0.5MPa；

C.物料離開回轉窯的溫度低于300℃；

D.制備得到的氮化錳氮含量12~19%，錳含量80~88%。

優選的，所述步驟B中回轉窯內最高溫度為1000℃；最佳的窯內最高溫度，溫度過高或者過度都會影響到氮和錳的含量。

優選的，所述步驟B中窯內含氮氣氛絕對壓力0.1MPa；最佳窯內含氮氣氛絕對壓力，有效保證產品的氮和錳含量。

與現有技術相比，本發明的優點是：反應參數更加具體，氨氣通過分解直接與電解錳反應生成高氮含量的氮化錳，有效提高了氮化錳中的氮含量和錳含量。

具體實施方式

實施例一：

本發明一種制備超高氮化錳的方法的實施例一，一種制備超高氮化錳的方法，依次包括以下步驟：

A.選取60目的電解錳粉，放入還原氣氛全密封回轉窯內；

B.隨著物料移動溫度先逐步升高再逐步降低，回轉窯內最高溫度為1000℃，連續通入氨氣并保證窯內含氮氣氛絕對壓力0.1MPa；

C.物料離開回轉窯的溫度低于300℃；

D.制備得到的氮化錳氮含量15~19%，錳含量85~88%。

實施例二：

一種制備超高氮化錳的方法，依次包括以下步驟：

A.選取100目的電解錳粉，放入還原氣氛全密封回轉窯內；

B.隨著物料移動溫度先逐步升高再逐步降低，回轉窯內最高溫度為1200℃，連續通入氨氣并保證窯內含氮氣氛絕對壓力0.5MPa；

C.物料離開回轉窯的溫度低于300℃；

D.制備得到的氮化錳氮含量12~16%，錳含量80~86%。

實施例三：

一種制備超高氮化錳的方法，依次包括以下步驟：

A.選取80目的電解錳粉，放入還原氣氛全密封回轉窯內；

B.隨著物料移動溫度先逐步升高再逐步降低，回轉窯內最高溫度為500℃，連續通入氨氣并保證窯內含氮氣氛絕對壓力0.05MPa；

C.物料離開回轉窯的溫度低于300℃；

D.制備得到的氮化錳氮含量14~18%，錳含量82~86%。

以上所述僅為本發明的具體實施例，但本發明的技術特征并不局限于此，任何本領域的技術人員在本發明的領域內，所作的變化或修飾皆涵蓋在本發明的專利范圍之中。