[發明專利]一種富氮錳硅鈦基材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201910814662.5
• 申請日: 2019-08-30
• 公開（公告）號: CN110387494B
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發明（設計）人: 梁新騰;曾建華;戈文蓀;陳均;陳煉
• 申請（專利權）人: 攀鋼集團攀枝花鋼鐵研究院有限公司
• 主分類號: C22C22/00
• 分類號: C22C22/00;C22C1/04;C23C8/24
• 代理公司: 成都虹橋專利事務所(普通合伙) 51124
• 代理人: 蔣勇

本發明涉及材料技術領域，尤其是一種富氮錳硅鈦基材料及其制備方法，所述富氮錳硅鈦基材料，化學成分以質量百分數計為：Mn含量40?60％，Ti含量10?20％，Si含量4?8％，N含量15?25％，其余為Fe，其制備方法，包括如下步驟：a、將錳硅鈦基礎材料破碎后，再研磨成一定粒度的細粉；b、將步驟a中得到的細粉壓制成球狀；c、將球狀錳硅鈦基礎材料送入加熱氮化爐中；d、球狀錳硅鈦基礎材料在加熱氮化爐中進行氮化。該富氮錳硅鈦基材料制備方法氮化效率高，錳硅鈦基基礎材料N的收得率高，N能夠提高材料的抗拉強度和屈服強度，顯著增加了錳硅鈦基基礎材料的強度，N是一種廉價的合金化元素，制備成本低，具有較好的技術經濟指標以及綜合經濟效益。

技術領域

本發明涉及材料技術領域，尤其是一種富氮錳硅鈦基材料及其制備方法。

背景技術

錳硅鈦基材料作為一種合金，其由Mn、Ti、Si、Fe、C等構成，越來越多地用在工業中，但是，有些地方對材料的強度要求較高，目前的錳硅鈦基材料不能滿足其強度要求而不能被使用，從而影響錳硅鈦基材料的使用。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種強度高的富氮錳硅鈦基材料。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種富氮錳硅鈦基材料，化學成分以質量百分數計為：Mn含量40-60％，Ti含量10-20％，Si含量4-8％，N含量15-25％，其余為Fe和C。

另外，本發明還要解決的技術問題是提供一種強度高的富氮錳硅鈦基材料制備方法。

用于上述富氮錳硅鈦基材料的制備方法，包括如下步驟：

a、將錳硅鈦基礎材料破碎后，再研磨成一定粒度的細粉；

b、將步驟a中得到的細粉壓制成球狀；

c、將球狀錳硅鈦基礎材料送入加熱氮化爐中；

d、球狀錳硅鈦基礎材料在加熱氮化爐中進行氮化，首先將球狀錳硅鈦基礎材料加熱至950-960℃，然后保溫300-310min，最后降溫至室溫，氮化過程全程處于氮氣氣氛下。

進一步的是，在步驟a中，錳硅鈦基礎材料的化學成分以質量百分數計為：Mn含量55-65％，Ti含量15-25％，Si含量5-10％，其余為Fe和C。

進一步的是，在步驟a中，細粉的粒級≤200目，且小于250目粒級不少于總數的80％。

進一步的是，在步驟b中，細粉壓制成球狀錳硅鈦基礎材料過程中加入粘接劑和水分，成球后再經過晾曬，使球狀錳硅鈦基礎材料中的水分≤0.5％。

進一步的是，粘接劑為膨潤土。

進一步的是，在步驟b中，壓制成球狀錳硅鈦基礎材料的截面直徑在10-15mm之間。

進一步的是，加熱氮化爐包括爐體、底座、裝料坩堝、殼體、加熱電阻，底座、裝料坩堝、殼體、加熱電阻均設置在爐體中，殼體可拆卸設置在底座上，殼體與底座所形成的空間為反應室，裝料坩堝位于反應室中，加熱電阻位于殼體的周圍，爐體的底部設置有氮氣進管，氮氣進管的出口端位于反應室中，爐體的頂部設置有氮氣出管。

進一步的是，加熱氮化爐還包括熱電偶，熱電偶設置在爐體中。