[發明專利]一種釩氮合金及其生產方法

有效

• 申請號: 201911276245.6
• 申請日: 2019-12-12
• 公開（公告）號: CN110923559B
• 公開（公告）日: 2021-10-12
• 發明（設計）人: 張春雨
• 申請（專利權）人: 湖南眾鑫新材料科技股份有限公司
• 主分類號: C22C35/00
• 分類號: C22C35/00;C22C27/02;C22C1/04
• 代理公司: 長沙新裕知識產權代理有限公司 43210
• 代理人: 劉熙

一種釩氮合金及其生產方法，本發明之釩氮合金，主要元素組成如下：釩78?80%，氮18?19%，碳1?3%，磷0.03?0.05%，硫0.03?0.05%，余量為其他雜質。本發明還包括所述釩氮合金的生產方法。本發明氮化混合氣體中加入少量氬氣和氨氣，能加快反應的進行，并且能提高釩氮合金中氮的含量。可能是氨氣中的氮在高溫下發生分離，可能會與氮氣中的氮元素重排，增加反應體系中游離氮的含量，加快反應的進行。本發明通過原料的破碎、壓板，將原料的延展與氮氣形成最大接觸面，增加氮氣的流動和接觸面，更好更快更加經濟的生產釩氮合金。

技術領域

本發明涉及釩氮合金生產技術領域，特別是涉及一種釩氮合金及其生產方法。

背景技術

釩是一種重要的合金元素，在鋼中添加萬分之幾就對鋼的強度有明顯的提高，釩氮合金是比釩鐵更有效的合金添加劑，在保持鋼的強度水平基本相同的情況下，鋼中添加釩氮合金比添加釩鐵節約釩30％以上，從而降低了鋼的生產成本，雖然釩氮合金的生產方法較多，例如真空法、常壓氮化法等，且生產都已達到了較高的水平，但其都存在產量較低、質量不穩等問題，為了提高釩氮合金的產品質量，需要一種反應迅速、氮含量高的釩氮合金生產方法。

發明內容

本發明要解決的技術問題是，克服現有技術的不足，提供一種氮含量高的釩氮合金及其生產方法。

本發明解決其技術問題采用的技術方案是：

本發明之釩氮合金，主要元素組成如下：釩78-80%，氮18-19%，碳1-3%，磷0.03-0.05%，硫0.03-0.05%，余量為其他雜質。

本發明之釩氮合金的生產方法，包括以下步驟：

步驟一：將五氧化二釩、三氧化二釩分別進行研磨，研磨后分別通過篩網篩選出粒徑70-100目之間的細粉狀五氧化二釩、細粉狀三氧化二釩；

步驟二：將步驟一所得細粉狀五氧化二釩、細粉狀三氧化二釩摻雜石墨烯、鋁粉和燒結助劑氧化鎂，均勻混合后壓制成薄板；

各原料的重量份數分別為：細粉狀五氧化二釩20-30份、細粉狀三氧化二釩40-50份、石墨烯15-20份、鋁粉1-2份和燒結助劑氧化鎂0.5-1份；

步驟三：將步驟二所得薄板放入爐窯中不疊層擺放；

步驟四：將爐窯內的空氣抽空并通入含氮混合氣體進行高溫煅燒3-4小時，即得。

所述含氮混合氣體的組成：氮氣體積含量為90-95%，氬氣體積含量為4-9%，氨氣體積含量0.1-1%。研究表明，加入少量氬氣和氨氣，能加快反應的進行，并且能提高釩氮合金中氮的含量。機理尚不明確，可能是氨氣中的氮在高溫下發生分離，可能會與氮氣中的氮元素重排，增加反應體系中游離氮的含量，加快反應的進行。

高溫煅燒的溫度為1300-1400℃。通過調整配比和加入各助劑，可以顯著降低煅燒的溫度，以利于節省能源。

本發明中加入石墨烯，可以顯著的降低煅燒的溫度，并且縮短煅燒的時間。

本發明氮化混合氣體中加入少量氬氣和氨氣，能加快反應的進行，并且能提高釩氮合金中氮的含量。可能是氨氣中的氮在高溫下發生分離，可能會與氮氣中的氮元素重排，增加反應體系中游離氮的含量，加快反應的進行。

本發明通過原料的破碎、壓板，將原料的延展與氮氣形成最大接觸面，增加氮氣的流動和接觸面，更好更快更加經濟的生產釩氮合金。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明作進一步說明。

實施例1

本實施例之釩氮合金，主要元素組成如下：釩78%，氮19%，碳2%，磷0.03%，硫0.05%，余量為其他雜質。