[發明專利]一種氮化硅釩合金的冶煉方法

有效

• 申請號: 201811610774.0
• 申請日: 2018-12-27
• 公開（公告）號: CN109440003B
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發明（設計）人: 劉海田;崔傳海;楊文成;李杰;張玉馳;田凱;張鑫;滕曉慧;孫秀煥
• 申請（專利權）人: 中信錦州金屬股份有限公司
• 主分類號: C22C35/00
• 分類號: C22C35/00;C22C1/05;C22C1/10;C22C29/16
• 代理公司: 錦州遼西專利事務所(普通合伙) 21225
• 代理人: 王佳佳

一種氮化硅釩合金的冶煉方法，將五氧化二釩、鋁粉、工業硅和鐵屑進行混料，通過鋁熱法制取釩硅合金，破碎制粉，使用壓球機將物料壓制成直徑為30mm?80mm的球料；將壓好球的的釩硅合金送入真空燒結爐中，抽真空，升溫燒結，達到800?950℃時通入高純氮氣進行氮化反應，反應完成后，降溫，得到氮化硅釩合金。優點是：工藝簡單，通過原料鐵屑的配入量控制后續氮化處理的氮含量，能夠滿足不同客戶對氮化硅釩合金的需求，不受原料成分的限制，能耗少，產品成分穩定。

技術領域

本發明屬于冶金技術領域，具體涉及一種氮化硅釩合金的冶煉方法。

背景技術

鋼中加入微合金釩氮合金和氮化釩鐵已成為高強度鋼筋普遍采用的微合金化工藝，隨著我國高強度鋼筋需求的增加，微合金的需求量也相應增長，從微合金發展戰略考慮，必須依托我國釩資源優勢，開發更經濟的含釩微合金。

由于鋼中有適量釩元素時，增氮可明顯增加釩析出相的體積分數，析出相數量的增加，能夠顯著提高釩氮鋼筋的強度；利用硅元素的優異的固氮作用，增加結合氮含量，所以通過制備氮化硅釩合金能夠降低釩的使用量。

CN107604234 A公開了“一種制備氮化硅釩鐵的方法”，該方法為將三氧化二釩、碳粉、硅鐵和鐵粉進行混料，然后壓制成塊狀物料；在氮氣氣氛下，將所得塊狀物料加熱進行碳化反應，然后升溫進行氮化反應，得到氮化硅釩鐵，此方法存在能耗高、造塊設備要求高、產品中碳元素含量高的的缺陷。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供了一種氮化硅釩合金的冶煉方法，

本發明的技術方案是：

一種氮化硅釩合金的冶煉方法，其具體步驟如下：

①將五氧化二釩、鋁粉、工業硅和鐵屑進行混料，通過鋁熱法制取釩硅合金；

②將步驟①制取的釩硅合金破碎制粉，使用壓球機將物料壓制成直徑為30mm-80mm的球料；

③將壓好球的的釩硅合金送入真空燒結爐中，抽真空，當真空度小于10Pa，升溫燒結，達到800-950℃時通入高純氮氣進行氮化反應，，氮化反應的溫度為800℃-950℃，氮化反應的時間為12h-24h，氮氣的流量為100 m³/h -200m³/h，滲氮壓力控制0.1 MPa -0.2MPa，反應完成后，降溫，得到氮化硅釩合金。

進一步的，所述五氧化二釩與鋁粉、工業硅、鐵屑的質量比分別為100:(45-50)、100:(20-26)、100:(2-4)。

進一步的，所述工業硅純度在工業硅牌號為Si3303以上，五氧化二釩純度在牌號V2O598以上。

進一步的，步驟①混料前對原料五氧化二釩、工業硅進行粉碎粒度控制粒度在0-1mm。

進一步的，步驟②釩硅合金破碎后的粒度為40目以下。

進一步的，步驟②壓球機的壓力為15 MPa -20MPa。

進一步的，所述氮化硅釩鐵合金，按質量百分含量計組成為：釩53.68％-55.69％；氮12％-20.26％；硅18％-20％；余量為鐵及不可避免的雜質。

本發明的有益效果：

工藝簡單，通過原料鐵屑的配入量控制后續氮化處理的氮含量，能夠滿足不同客戶對氮化硅釩合金的需求，不受原料成分的限制，能耗少，產品成分穩定，通過真空燒結滲氮制取的氮化硅釩合金含釩46％-56％、氮12％-20.26％、硅17％-22％的氮化硅釩合金。

具體實施方式

實施例1