[發(fā)明專利]氮化釩硅錳鐵及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710830827.9
• 申請日: 2017-09-15
• 公開（公告）號(hào): CN107675070B
• 公開（公告）日: 2019-11-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 賈怡晗;王清晨;常福增;岳慶豐;劉彥偉;劉克忠;晉心翠;劉劍亭;王朝暉
• 申請（專利權(quán)）人: 承德錦科科技股份有限公司
• 主分類號(hào): C22C35/00
• 分類號(hào): C22C35/00;C22C29/16;C22C1/02;C22C1/10
• 代理公司: 北京市蘭臺(tái)律師事務(wù)所 11354
• 代理人: 劉俊清

本申請?zhí)峁┝艘环N氮化釩硅錳鐵，以質(zhì)量％計(jì)包含V＝20.0?60.0％、Si＝7.0?30.0％、Mn＝1.0?20.0％、N＝10.0?28.0％。以及其制備方法，包括以①釩硅錳鐵、②釩硅鐵和錳鐵或者③釩鐵、硅鐵和錳鐵為原料，將原料破碎，均勻混合后，置于高壓反應(yīng)爐內(nèi)，抽真空后充入7?12Mpa高純氮?dú)獠⑼ㄟ^點(diǎn)火裝置點(diǎn)燃物料，開始反應(yīng)，反應(yīng)完成后在氮?dú)庵欣鋮s、出爐，破碎至所需粒度。本申請所提供的制備方法工藝流程短、技術(shù)先進(jìn)，本申請所提供的氮化釩硅錳鐵質(zhì)量穩(wěn)定、成分均勻、致密度高、氮釩比高。可以作為低合金高強(qiáng)度鋼、工具鋼、合金鋼或鑄鋼的氮化釩硅錳鐵合金添加劑。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于鐵合金技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種氮化釩硅錳鐵及其制備方法。

背景技術(shù)

微合金化是鋼鐵行業(yè)技術(shù)進(jìn)步的重要標(biāo)志之一，鋼的合金化通常以錳系、硅系為主，微合金化是在主鐵合金基礎(chǔ)上再添加微量的釩、鈮、鈦元素的氮化物、碳化物合金等。通常以單一合金、復(fù)合合金或以氮化物、碳化物的形式加入，最常用的是添加氮化釩鐵或釩氮合金。

大量工業(yè)規(guī)模的實(shí)際應(yīng)用證明，向鋼中加入釩的氮化物(如氮化釩、氮化釩鐵)可有效提高鋼材的力學(xué)性能，其原因是這些氮化物元素在鋼材中形成了析晶強(qiáng)化的作用，從而有效改善了鋼材的機(jī)械性能。所以增加鋼材中的氮含量具有重要的作用。

鋼材中增加氮含量比較理想的方式是添加富含氮的微合金氮化物。氮化硅的氮含量的理論值達(dá)到了40％，是非常理想的富氮合金，并且硅元素在冶煉鋼的過程中也是不可缺少的元素。

另外氮化錳也是生產(chǎn)高強(qiáng)度鋼、合金鋼、不銹鋼以及汽車、造船、航空工業(yè)必不可少的合金材料，兼可用作煉鋼生產(chǎn)中氮的添加劑,能提高鋼的強(qiáng)度等機(jī)械性能,細(xì)化晶粒,改善鋼材的機(jī)械性能。

綜上所述，如果能夠創(chuàng)造性的把氮化釩鐵與氮化硅、氮化錳的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)富氮程度高、合金元素全，表觀密度大，強(qiáng)化效果好的有機(jī)結(jié)合，則是最佳的冶煉合金添加劑的選擇。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供了一種氮化釩硅錳鐵及其制備方法。通過該方法制備的氮化釩硅錳鐵，兼具釩、硅、錳三種合金元素并且氮含量高、成分均勻、致密度高、應(yīng)用效果佳。

本發(fā)明所提供的氮化釩硅錳鐵，以質(zhì)量％計(jì)包含V＝20.0-60.0％、Si＝7.0-30.0％、Mn＝1.0-20.0％、N＝10.0-28.0％。余量為鐵及不可避免的雜質(zhì)。本發(fā)明所提供的氮化釩硅錳鐵表觀密度為4.1-5.5g/cm³。

本發(fā)明所提供的氮化釩硅錳鐵優(yōu)選為致密塊狀物。

本發(fā)明所提供的氮化釩硅錳鐵可以在低合金高強(qiáng)度鋼、工具鋼、合金鋼或鑄鋼中作為合金添加劑。

本發(fā)明還提供了制備所述氮化釩硅錳鐵合金的方法：

第一種方法，將釩硅錳鐵破碎，優(yōu)選破碎至40～200目占質(zhì)量比40～65％，-200目(指顆粒小于200目)占質(zhì)量比35％～60％，置于高壓反應(yīng)爐內(nèi)，抽真空后充入7-12Mpa高純氮?dú)獠⑼ㄟ^點(diǎn)火裝置點(diǎn)燃物料，開始反應(yīng)，反應(yīng)完成后在氮?dú)庵欣鋮s、出爐，破碎至所需粒度。

第二種方法，將釩硅鐵和錳鐵破碎，優(yōu)選破碎至40～200目占質(zhì)量比40～65％，-200目占質(zhì)量比35％～60％，置于高壓反應(yīng)爐內(nèi)，抽真空后充入7-12Mpa高純氮?dú)獠⑼ㄟ^點(diǎn)火裝置點(diǎn)燃物料，開始反應(yīng)，反應(yīng)完成后在氮?dú)庵欣鋮s、出爐，破碎至所需粒度。

第三種方法，將釩鐵、硅鐵和錳鐵破碎，優(yōu)選破碎至40～200目占質(zhì)量比40～65％，-200目占質(zhì)量比35％～60％，置于高壓反應(yīng)爐內(nèi)，抽真空后充入7-12Mpa高純氮?dú)獠⑼ㄟ^點(diǎn)火裝置點(diǎn)燃物料，開始反應(yīng)，反應(yīng)完成后在氮?dú)庵欣鋮s、出爐，破碎至所需粒度。

將所述原料破碎，均勻混合后，置于高壓反應(yīng)爐內(nèi)。