[發(fā)明專利]一種生產(chǎn)氮化硅系合金的新方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710304869.5
• 申請日: 2007-12-30
• 公開（公告）號: CN101468392A
• 公開（公告）日: 2009-07-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 寧俊才;陳奎生;姜霞
• 申請（專利權(quán)）人: 陳奎生;寧俊才;姜霞
• 主分類號: B22F1/00
• 分類號: B22F1/00;C22C1/04
• 代理公司: 鄭州中原專利事務(wù)所有限公司
• 代理人: 趙 磊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于冶煉，尤其涉及一種生產(chǎn)氮化硅系合金的方法。?

氮化硅系合金主要應(yīng)用于新型高檔耐火材料和高氮合金鋼的生產(chǎn)工藝中，是由硅系合金粉碎成325目細粉，裝入預(yù)設(shè)模具中，進入真空冶煉爐內(nèi)通過電加熱，到一定熱值時充入氮氣，使氮氣體與硅系合金粉發(fā)生熱化合后，即可冶煉成氮化硅系合金。在原來冶煉工藝過程中，氮化硅含氮量始終徘徊在35％左右。如想提高滲氮率，就須提高冶煉溫度。冶煉溫度提高過程中，又會產(chǎn)生嚴(yán)重的析硅現(xiàn)象，反而又降低了硅含量和滲氮率，這是一對難解的矛盾。?

本發(fā)明的目的是提供一種既可提高含氮量、又可避免產(chǎn)生析硅的生產(chǎn)氮化硅系合金的新方法。?

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種生產(chǎn)氮化硅系合金的方法，是將硅系合金粉放入真空氮化爐內(nèi)進行氮化反應(yīng)而得，通電后，從室溫升溫到200℃時，抽真空到-0.06MPa，繼續(xù)升溫到700℃，充入氮氣，使?fàn)t內(nèi)壓力達到0.06MPa，繼續(xù)升溫至900℃，從室溫到900℃的升溫速度為每小時40～70℃，從900℃到1100℃進入連充狀態(tài)，到1100℃時結(jié)束連充，轉(zhuǎn)為間隔充氮，至滲氮反應(yīng)結(jié)束后，停電，降溫后出爐；?

連充的過程為：將爐內(nèi)壓力設(shè)為0.01～0.06MPa之間的一個固定值，將充氮閥門固定到開閥狀態(tài)，當(dāng)滲氮反應(yīng)減弱、爐內(nèi)壓力超過0.06MPa時，升溫30～50℃；?

間隔充氮的過程為：每到爐內(nèi)壓力降至0.01MPa時充氮，使?fàn)t內(nèi)壓力達到0.06MPa，同時升溫30～50℃并保持該溫度，直到溫度升至1350℃。?

所述的硅系合金為硅、硅鐵、硅錳或硅鉻。?

本發(fā)明中，將900℃以下的升溫速度提高到每小時40～70℃，以加速激活滲氮反應(yīng)，盡快進入連充程序，這樣就可以避免溫度達到1000℃以上時，外圍硅粉產(chǎn)生液化而造成的析集硅滴，此后，即使溫度達到1300℃以上時，因大部分硅粉已經(jīng)與氮氣化合，也不會再產(chǎn)生析硅現(xiàn)象。經(jīng)檢測，用本發(fā)明方法生產(chǎn)的氮化硅的含氮量可達到39％。?

實施例1：將硅粉放入真空氮化爐內(nèi)，通電后，從室溫升溫到200℃時，關(guān)爐門，抽真空，爐內(nèi)壓力為-0.06MPa，繼續(xù)升溫到700℃，充入氮氣，使?fàn)t內(nèi)壓力達到0.06MPa，繼續(xù)升溫至900℃，從室溫到900℃的升溫速度為每小時50℃，從900℃到1100℃進入連充狀態(tài)，連充的過程為：將爐內(nèi)壓力設(shè)為0.04MPa，將充氮閥門固定到開閥狀態(tài)，當(dāng)滲氮反應(yīng)減弱、爐內(nèi)壓力超過0.06MPa時，升溫30℃。到1100℃時結(jié)束連充，轉(zhuǎn)為間隔充氮，間隔充氮的過程為：每到爐內(nèi)壓力降至0.01MPa時充氮，使?fàn)t內(nèi)壓力達到0.06MPa，同時升溫50℃并保持該溫度，直到溫度升至1350℃，不再升溫，只在爐內(nèi)壓力下降到0.01MPa時往爐內(nèi)充氮氣，一直到爐內(nèi)壓力不再下降，說明滲氮反應(yīng)結(jié)束，停電，降溫后出爐。?

實施例2：在本實施例中，從室溫到900℃的升溫速度為每小時40℃，然后進入連充，連充時爐內(nèi)壓力設(shè)為0.05MPa，每次升溫40℃，在間隔充氮的過程中，每次升溫40℃，其它與實施例1相同。?

實施例3：在本實施例中，從室溫到900℃的升溫速度為每小時60℃，然后進入連充，連充時爐內(nèi)壓力設(shè)為0.02MPa，每次升溫50℃，在間隔充氮的過程中，每次升溫35℃，其它與實施例1相同。?

實施例4：在本實施例中，從室溫到900℃的升溫速度為每小時70℃，然后進入連充，連充時爐內(nèi)壓力設(shè)為0.02MPa，每次升溫45℃，在間隔充氮的過程中，每次升溫45℃，其它與實施例1相同。?

實施例5：在本實施例中，從室溫到900℃的升溫速度為每小時65℃，然后進入連充，連充時爐內(nèi)壓力設(shè)為0.055MPa，每次升溫34℃，在間隔充氮的過程中，每次升溫30℃，其它與實施例1相同。?

實施例6：在本實施例中，從室溫到900℃的升溫速度為每小時55℃，然后進入連充，連充時爐內(nèi)壓力設(shè)為0.01MPa，每次升溫30℃，在間隔充氮的過程中，每次升溫45℃，其它與實施例1相同。?

實施例7：在本實施例中，從室溫到900℃的升溫速度為每小時45℃，然后進入連充，連充時爐內(nèi)壓力設(shè)為0.06MPa，每次升溫35℃，在間隔充氮的過程中，每次升溫45℃，其它與實施例1相同。?