[發(fā)明專利]一種富氮錳基材料的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910814131.6
• 申請(qǐng)日: 2019-08-30
• 公開（公告）號(hào): CN110512126B
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 梁新騰;曾建華;戈文蓀;陳均;陳煉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 攀鋼集團(tuán)攀枝花鋼鐵研究院有限公司
• 主分類號(hào): C22C22/00
• 分類號(hào): C22C22/00;C22C30/00;C23C8/24
• 代理公司: 成都虹橋?qū)＠聞?wù)所(普通合伙) 51124
• 代理人: 蔣勇

本發(fā)明涉及材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種富氮錳基材料的制備方法，所述富氮錳基材料的制備方法，化學(xué)成分以質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)為：Mn含量40?60％，C含量10?20％，MnO含量4?8％，N含量15?25％，其余為Fe，其包括如下步驟：a、將錳基礎(chǔ)材料破碎后，再研磨成一定粒度的細(xì)粉；b、將步驟a中得到的細(xì)粉壓制成球狀；c、將球狀錳基礎(chǔ)材料送入加熱氮化爐的裝料坩堝中；d、球狀錳基礎(chǔ)材料在加熱氮化爐中進(jìn)行氮化。該富氮錳基材料制備方法氮化效率高，錳基基礎(chǔ)材料N的收得率高，N能夠提高材料的抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度，顯著增加了錳基基礎(chǔ)材料的強(qiáng)度，N是一種廉價(jià)的合金化元素，制備成本低，具有較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)以及綜合經(jīng)濟(jì)效益。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種富氮錳基材料的制備方法。

背景技術(shù)

錳基材料作為一種合金，其由Mn、C、MnO、Fe等構(gòu)成，Mn指的是元素，MnO指的是化合物，越來(lái)越多地用在工業(yè)中，但是，有些地方對(duì)材料的強(qiáng)度要求較高，目前的錳基材料不能滿足其強(qiáng)度要求而不能被使用，從而影響錳基材料的使用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種強(qiáng)度高的富氮錳基材料的制備方法。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種富氮錳基材料的制備方法，所述富氮錳基材料的化學(xué)成分以質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)為：Mn含量40-60％，C含量10-20％，MnO含量4-8％，N含量15-25％，其余為Fe，包括如下步驟：

a、將錳基礎(chǔ)材料破碎后，再研磨成一定粒度的細(xì)粉；

b、將步驟a中得到的細(xì)粉壓制成球狀；

c、將球狀錳基礎(chǔ)材料送入加熱氮化爐的裝料坩堝中，所述加熱氮化爐包括爐體、第一軌道、行走小車、裝料坩堝、加熱電阻、測(cè)溫裝置，爐體包括連接在一起的加熱段、保溫段、降溫段，加熱段的進(jìn)口端部設(shè)置有第一可推拉式密閉門，降溫段的出口端部設(shè)置有第二可推拉式密閉門，加熱段進(jìn)口端部的四周設(shè)置有多個(gè)氮?dú)膺M(jìn)管，降溫段出口端部的四周設(shè)置有多個(gè)氮?dú)獬龉埽谝卉壍馈⑿凶咝≤嚒⒀b料坩堝、加熱電阻、測(cè)溫裝置均設(shè)置在爐體中；

行走小車匹配設(shè)置在第一軌道上，且行走小車能夠沿第一軌道移動(dòng)，裝料坩堝設(shè)置在行走小車中，加熱電阻均勻分布在爐體的加熱段、保溫段的側(cè)部和頂部；

d、球狀錳基礎(chǔ)材料在加熱氮化爐中進(jìn)行氮化，具體為：首先打開第一可推拉式密閉門，關(guān)閉第二可推拉式密閉門，將行走小車沿第一軌道移動(dòng)，使行走小車全部進(jìn)入爐體的加熱段中，再關(guān)閉第一可推拉式密閉門，然后通過氮?dú)膺M(jìn)管通入帶有壓力的氮?dú)猓範(fàn)t體中充滿氮?dú)猓訜岫蔚募訜犭娮韫ぷ鲗?duì)球狀錳基礎(chǔ)材料進(jìn)行加熱，使球狀錳基礎(chǔ)材料加熱至950-960℃，球狀錳基礎(chǔ)材料加熱完成后，將行走小車沿第一軌道移動(dòng)至爐體的保溫段中，在保溫段保溫300-310min，再然后加熱電阻停止工作，將行走小車沿第一軌道移動(dòng)至爐體的降溫段，直至降溫至室溫，最后打開第二可推拉式密閉門，將行走小車移動(dòng)至爐體外面，從而完成球狀錳基礎(chǔ)材料的氮化。

進(jìn)一步的是，在步驟a中，錳基礎(chǔ)材料的化學(xué)成分以質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)為：Mn含量55-65％，C含量15-25％，MnO含量5-10％，其余為Fe。

進(jìn)一步的是，在步驟a中，細(xì)粉的粒級(jí)≤100目，且小于150目粒級(jí)不少于總數(shù)的80％。

進(jìn)一步的是，在步驟b中，細(xì)粉壓制成球狀錳基礎(chǔ)材料過程中加入粘接劑和水分，成球后再經(jīng)過晾曬，使球狀錳基礎(chǔ)材料中的水分≤0.5％。

進(jìn)一步的是，粘接劑為膨潤(rùn)土。

進(jìn)一步的是，在步驟b中，壓制成球狀錳基礎(chǔ)材料的截面直徑在10-15mm之間。

進(jìn)一步的是，爐體的長(zhǎng)度在40-60m之間。

進(jìn)一步的是，加熱氮化爐還包括控制器，加熱電阻、測(cè)溫裝置與控制器相連接。