高氮钒氮合金的制备方法.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CN110923558A(43)申请公布日2020.03.27(21)申请号201911041862.8(22)申请日2019.10.30(71)申请人中色(宁夏)东方集团有限公司地址753000宁夏回族自治区石嘴山市大武口区冶金路119号(72)发明人马飞虎张阳董银龙(74)专利代理机构宁夏合天律师事务所64103代理人周晓梅(51)Int.Cl.C22C35/00(2006.01)C22C29/16(2006.01)C22C1/10(2006.01)权利要求书1页说明书4页(54)发明名称高氮钒氮合金的制备方法(57)摘要一种高氮钒氮合金的制备方法，包括如下步骤：按照钒的氧化物:碳质还原剂:增氮剂的质量百分比为1:（0.21～0.27）:（0.03～0.1）配料，增氮剂为尿素、三聚氰胺、磷酸二铵中的一种，碳质还原剂内添加有石墨；将步骤一中配好的钒的氧化物、碳质还原剂、增氮剂一起装入混料设备干混；将步骤二中钒的氧化物、碳质还原剂、增氮剂的混合物通过干法压制成原料胚块；将原料胚块装入氮化设备，原料胚块氮化温度为1480～1550℃，氮化时间为3～5h，氮化后的原料胚块随炉冷却，然后出炉，本发明提供的方法中，通过添加增氮剂，只需一次烧结氮化，即可得到V>77%，N>18%的钒氮合金，成本低并易实现规模化生产。CN110923558ACN110923558A权利要求书1/1页1.一种高氮钒氮合金的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一：按照钒的氧化物:碳质还原剂:增氮剂的质量百分比为1:（0.21～0.27）:（0.03～0.1）配料，所述增氮剂为尿素、三聚氰胺、磷酸二铵中的一种，所述碳质还原剂内添加有石墨；步骤二：将步骤一中配好的钒的氧化物、碳质还原剂、增氮剂一起装入混料设备干混；步骤三：将步骤二中钒的氧化物、碳质还原剂、增氮剂的混合物通过干法压制成原料胚块；步骤四：将原料胚块装入氮化设备，原料胚块氮化温度为1480～1550℃，氮化时间为3～5h；步骤五：氮化后的原料胚块随炉冷却，然后出炉。2.如权利要求1所述的高氮钒氮合金的制备方法，其特征在于：在步骤二中，钒的氧化物、碳质还原剂、增氮剂混合时间为1～3h，所述混料设备为双螺旋混合机。3.如权利要求1所述的高氮钒氮合金的制备方法，其特征在于：所述钒的氧化物为三氧化二钒、五氧化二钒、偏钒酸氨、多钒酸铵的一种或多种混合。4.如权利要求1所述的高氮钒氮合金的制备方法，其特征在于：所述碳质还原剂还包括炭黑、精洗煤的一种或多种混合。5.如权利要求1所述的高氮钒氮合金的制备方法，其特征在于：在步骤四中，将将原料胚块装入氮化设备后，先将原料胚块进行预还原，原料胚块预还原温度为700～900℃，还原时间为2～6h。6.如权利要求1所述的高氮钒氮合金的制备方法，其特征在于：在步骤四中，钒的氧化物、碳质还原剂、增氮剂的混合物通过高压对辊干粉压球机压制成型。7.如权利要求6所述的高氮钒氮合金的制备方法，其特征在于：所述高压对辊干粉压球机成型压力50～150MPa，高压对辊干粉压球机的辊皮球窝为Ф25mm×35mm×40mm的扁球形。8.如权利要求1所述的高氮钒氮合金的制备方法，其特征在于：所述氮化设备为真空气氛烧结炉，所述真空气氛烧结炉内氮气流量为1.2～2.1m3/h，真空气氛烧结炉内真空度为0.01MPa，所述真空气氛烧结炉内氮气纯度为99.999%。9.如权利要求1所述的高氮钒氮合金的制备方法，其特征在于：所述氮化设备为双通道推板窑，所述双通道推板窑内氮气流量为1.5～2.8m3/h，双通道推板窑内压力为30-60pa，所述双通道推板窑内氮气纯度为99.999%。10.如权利要求1所述的高氮钒氮合金的制备方法，其特征在于：在步骤五中，氮化后的原料胚块冷却时间为4～5h。2CN110923558A说明书1/4页高氮钒氮合金的制备方法技术领域[0001]本发明涉及钢铁添加剂生产技术领域，特别涉及一种高氮钒氮合金的制备方法。背景技术[0002]钒在钢铁生产中是一种重要的合金元素，它在低微合金化钢中的应用非常广泛。钒氮合金应用于高强度低合金钢中可同时进行有效的钒、氮微合金化，促进钢中碳、钒、氮化合物的析出，更有效的发挥沉降强化和细化晶粒作用。含钒钢不仅提高了强度，还改善了抗热疲劳性，可焊接性等综合性能。高氮钒钢中，通过氮改变钒的分布状态，充分利用钒的析出强化作用提高钒的强度，能大幅度较少钢筋中钒的用量，显著降低微合金化成本，进一步提高钢的强度。[0003]目前高氮型钒氮合金制备工艺较少，大多数工艺停留在VN12、VN16的规格生产中，现有的高氮型钒氮合金制备方法是将氮含量为14～17%的钒氮合金破碎成粒度为180目的粉末，