[發明專利]釩氮合金的制備工藝

有效

• 申請號: 201910186719.1
• 申請日: 2019-03-13
• 公開（公告）號: CN109694982B
• 公開（公告）日: 2020-06-30
• 發明（設計）人: 甘錦旺
• 申請（專利權）人: 湖北晶洋科技股份有限公司;湖北皓仁科技有限公司
• 主分類號: C22C35/00
• 分類號: C22C35/00;C22C29/16;C22C1/05
• 代理公司: 武漢聚信匯智知識產權代理有限公司 42258
• 代理人: 馬尚偉

本發明公開一種釩氮合金的制備工藝，涉及冶金技術領域。所述釩氮合金的制備工藝，包括如下步驟：將釩氧化合物、碳質還原劑、促進劑和粘結劑混勻后，壓制成型，得成型物料；將所述成型物料分段燒結，得到釩氮合金；其中，所述分段燒結包括依次、連續進行的四個加熱工段：第一工段、溫度為0～650℃，加熱時間為100～120min；第二工段、溫度為700～900℃，加熱時間為250～280min；第三工段、溫度不低于1100℃，加熱時間為200～220min；第四工段、溫度為1100～1500℃，加熱時間為1000～1200min。本發明旨在通過分析制備釩氮合金時物料間所發生的反應的情況，將燒結過程分段進行，并對各個工段的溫度和時間嚴格控制，從而提高釩氮合金產品品質，使制備的產品質量更穩定。

技術領域

本發明涉及冶金技術領域，特別涉及一種釩氮合金的制備工藝。

背景技術

釩氮合金是一種鋼鐵添加劑：碳化釩或者氮化釩沉淀可以釘扎位錯及晶界，阻礙位錯和晶界遷移，從而提高鋼的強度；同時，鋼中增氮可以強化碳氮化釩的析出，并改變釩的相間分布，充分發揮釩的沉淀強化作用，而且，氮滲入鋼中還可以細化晶粒，因此，在生產鋼鐵材料時，向鋼中添加釩氮合金，能有效地強化和細化晶粒，節約含釩原料，提高鋼的強韌性能，并使鋼具有良好的可焊接性能，從而降低煉鋼生產成本，因此，鋼鐵生產對優質的釩氮合金的需求日益增加。

目前工業生產中，常用的釩氮合金的制備方法為碳熱還原-氮化法，即將五氧化二釩等原料壓制成型后置于氮氣流下，在高溫環境下，急熱燒結(即直接高溫加熱)，制成釩氮合金，期間，五氧化二釩中的氧被氮置換，由于這一置換過程并非一步到位，燒結過程中的工藝控制會直接影響到五氧化二釩置換反應是否充分進行，而且急熱燒結也會造成成型球粒的內部和表面的反應進程不一致，進而導致制備的產品品質極不穩定，經常會出現產品收縮不到位或者產品表面出現炸裂的情況。

發明內容

本發明的主要目的是提出一種釩氮合金的制備工藝，旨在提高釩氮合金產品品質，使制備的產品質量更穩定。

為實現上述目的，本發明提出一種釩氮合金的制備工藝，所述釩氮合金的制備工藝，包括如下步驟：

將釩氧化合物、碳質還原劑、促進劑和粘結劑混勻后，壓制成型，得成型物料；

將所述成型物料分段燒結，得到釩氮合金；

其中，所述分段燒結包括依次、連續進行的四個加熱工段：

第一工段、溫度為0～650℃，加熱時間為100～120min；

第二工段、溫度為700～900℃，加熱時間為250～280min；

第三工段、溫度不低于1100℃，加熱時間為200～220min；

第四工段、溫度為1100～1500℃，加熱時間為1000～1200min。

優選地，將釩氧化合物、碳質還原劑、促進劑和粘結劑混勻后，壓制成型，得成型物料的步驟中，所述釩氧化合物為五氧化二釩、三氧化二釩和二氧化釩中的一種或多種的混合物。

優選地，將釩氧化合物、碳質還原劑、促進劑和粘結劑混勻后，壓制成型，得成型物料的步驟中，所述釩氧化合物、碳質還原劑、粘結劑和促進劑的重量比為100:(25～30)：(0.4～0.8)：(3～5)。

優選地，所述粘結劑為水、淀粉和聚乙烯醇中的一種或多種的混合物；和/或，

所述促進劑為鐵粉、四氧化三鐵粉和碳酸亞鐵粉中的一種或多種的混合物。

優選地，將釩氧化合物、碳質還原劑、促進劑和粘結劑混勻后，壓制成型，得成型物料的步驟之前，還包括：將釩氧化合物研磨至磨粉粒度為-150～-120目后，備用。