一种高氮硅钛合金及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110331330A(43)申请公布日2019.10.15(21)申请号201910742709.1(22)申请日2019.08.13(71)申请人河北诺凡新材料科技有限公司地址056000河北省邯郸市肥乡区经济开发区(72)发明人卢世国李香菊(74)专利代理机构北京睿博行远知识产权代理有限公司11297代理人龚家骅(51)Int.Cl.C22C35/00(2006.01)B22F3/10(2006.01)C22C30/00(2006.01)权利要求书1页说明书8页(54)发明名称一种高氮硅钛合金及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种高氮硅钛合金及其制备方法，该高氮硅钛合金的化学组成以质量％计，氮为10～35％，锰为0.1～20％，硅为20～50％，铝为0.5～15％，钛为1～30％，铁为5～35％，钒为0.2～12％，硫≤0.15％，磷≤0.15％。本发明的高氮硅钛合金的熔点在1450～1500℃之间，熔点低，密度在3.3～6.3t/m3之间，氮在钢中吸收率超过75％，钢中氮控制命中率可达100％，节约钢铁生产成本10～90元/吨，且本发明的制备方法简单，能广泛用于钢铁冶金领域冶炼含氮钢，具有广阔的应用前景。CN110331330ACN110331330A权利要求书1/1页1.一种高氮硅钛合金，其特征在于，其化学组成以质量％计，包括：氮为10-35％，锰为0.1-20％，硅为20-50％，铝为0.5-15％，钛为1-30％，铁为5-35％，钒为0.2-12％，硫≤0.15％，磷≤0.15％；所述高氮硅钛合金通过将氮化硅或氮化硅铁10-80％，氮化硅锰或氮化锰或氮化铁锰或氮化硅锰铁1-60％，钒或钒合金0.5-15％，钛或钛合金2-30％，铝或铝合金1.0-20％，硅铁或锰铁或硅锰铁或铁粉1-30％，催化剂1-5％，活性剂1-8％按总质量百分比100％混合制得；所述催化剂为V2O5、MnO2或纯铁，活性剂为活性碳、金属锰、碱金属氧化物或萤石粉；所述钒合金为钒铁合金或钒氮合金；所述钛合金为钛铁合金或钛铝合金；所述铝合金为铝锰合金或铝钛合金。2.根据权利要求1所述的高氮硅钛合金，其特征在于，其化学组成以质量％计，氮为10-25％，锰为0.2-4％，硅为30-45％，铝为0.5-10％，钛为10-20％，铁为15-30％，钒为0.2-4.0％，硫≤0.15％，磷≤0.15％。3.根据权利要求1所述的高氮硅钛合金，其特征在于，其化学组成以质量％计，氮为15-35％，锰为1-10％，硅为25-50％，铝为1-15％，钛为5-25％，铁为5-20％，钒为0.5-5％，硫≤0.12％，磷≤0.12％。4.根据权利要求1所述的高氮硅钛合金，其特征在于，其化学组成以质量％计，氮为20-35％，锰为4-15％，硅为20-45％，铝为1-8％，钛为5-20％，铁为15-35％，钒为2-12％，硫≤0.12％，磷≤0.12％。5.根据权利要求1所述的高氮硅钛合金，其特征在于，其化学组成以质量％计，氮为10-20％，锰为5-20％，硅为10-40％，铝为1-10％，钛为5-20％，铁为15-35％，钒为2-12％，硫≤0.12％，磷≤0.12％。6.根据权利要求1-5任一项所述的高氮硅钛合金，其特征在于，所述硅钛铝氮化材料的熔点在1450-1500℃之间，密度在3.3-6.3t/m3之间。7.权利要求1-6任一项所述的一种高氮硅钛合金的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：1)将氮化硅或氮化硅铁10-80％，氮化硅锰或氮化锰或氮化铁锰或氮化硅锰铁1-60％，钒或钒合金0.5-15％，钛或钛合金2-30％，铝或铝合金1.0-20％，硅铁或锰铁或硅锰铁或铁粉1-30％，催化剂1-5％，活性剂1-8％按总质量百分比100％混合均匀；2)将混合均匀后的混合物磨成粒度为-320目～-80目的细粉。8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，将2)步磨成的细粉在真空烧结炉内以2-40℃/分钟升温至500-1000℃，在700-1000℃下进行氮化烧结10-50小时，将氮化烧结物以2-25℃/分钟冷却到100-400℃时装入真空微波烧结炉内，在200-500℃下进行活化烧结1-20小时。9.将权利要求1-6任一项所述的高氮硅钛合金应用于钢铁冶金领域冶炼含氮钢。2CN110331330A说明书1/8页一种高氮硅钛合金及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种冶金领域,尤其涉及一种高氮硅钛合金。本发明同时还涉及该高氮硅钛合金的制备方法。技术背景[0002]目前，氮化物有多种，如氮化硅、氮化铝、氮化硼、氮化钛、氮化锆、氮化锰、氮化硅铁、氮化硅锰铁、氮化铬铁、氮化钒铁等。[0003]其中