一种真空炉制备氮化钒铁方法.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CN108048686A(43)申请公布日2018.05.18(21)申请号201711457346.4(22)申请日2017.12.28(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)发明人董银龙温晓立张阳李谦李丛孙小满李生堂马飞虎(74)专利代理机构广州市一新专利商标事务所有限公司44220代理人张芳(51)Int.Cl.C22C1/10(2006.01)C22C29/16(2006.01)C22C35/00(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种真空炉制备氮化钒铁方法(57)摘要本发明涉及一种真空炉制备氮化钒铁方法，其特征是：将原料装入安放在石墨坩埚内的纸质模具中，整体推入到真空炉中，先进行预热、高温烧结，然后通入高纯氮气进行氮化处理得到氮化钒铁。本发明将物料放入到坩埚内的纸质模具中，然后直接送入真空炉中进行氮化处理，1）成型过程中避免了粘结剂的使用，避免了粘结剂对真空炉的腐蚀，提高了真空炉的使用寿命，同时节约生产时间与成本投入；2）坩埚层与层的摆放采用交叉叠放方式，较好的提高了渗氮效率；3）物料在真空炉内反应速度快，高温烧结温度低，产品收率高，质量稳定，杂质含量低，可实现大规模生产。CN108048686ACN108048686A权利要求书1/1页1.一种真空炉制备氮化钒铁方法，其特征是：将原料装入安放在石墨坩埚（1）内的纸质模具（2）中，整体推入到真空炉中，先进行预热、高温烧结，然后通入高纯氮气进行氮化处理得到氮化钒铁。2.按照权利要求1所述的真空炉制备氮化钒铁方法，其特征是：所述石墨坩埚（1）采用交叉叠放方式安放在真空炉内。3.按照权利要求1所述的真空炉制备氮化钒铁方法，其特征是：所述纸质模具经过高温炭化处理，其厚度8mm，规格30*30*30mm。4.按照权利要求1所述的真空炉制备氮化钒铁方法，其特征是：所述真空炉内真空度在5～20Pa之间。5.按照权利要求1所述的真空炉制备氮化钒铁方法，其特征是：所述预热是指将真空炉内温度自室温升至1000℃~1100℃，保温2～3h。6.按照权利要求1所述的真空炉制备氮化钒铁方法，其特征是：所述高温烧结温度1400℃～1420℃，烧结时间3～4h。7.按照权利要求1所述的真空炉制备氮化钒铁方法，其特征是：所述氮化处理过程中，控制氮化温度1200℃～1220℃，氮化时间3～4h，真空炉内氮气压力保持在0.02MPa。8.按照权利要求1所述的真空炉制备氮化钒铁方法，其特征是：所述原料为钒铁粉，其中含钒量60～65%，粉末粒度为100目100%通过；或使用钒氮粉与50钒铁粉的组合，其中钒氮粉含钒75%～77%，粒度80目100%通过，50钒铁粉含钒48%～53%，粒度80目～100目，钒氮粉与50钒铁粉重量百分比：58%～61%：38%～41%；或使用钒氧化物、碳质还原剂和铁粉组合，三者之间的重量百分比：70%～86%：5%～15%：6%～26%。9.按照权利要求8所述的真空炉制备氮化钒铁方法，其特征是：所述钒氧化物为三氧化二钒或/和五氧化二钒，碳质还原剂为石墨、炭黑、增碳剂的一种或多种混合。10.按照权利要求1所述的真空炉制备氮化钒铁方法，其特征是：所述氮化钒铁中V54～58%、N11～13%、C≤0.8%、S≤0.02%，其产品密度5.0～5.5g/cm3。2CN108048686A说明书1/3页一种真空炉制备氮化钒铁方法技术领域[0001]本发明涉及冶金冶炼技术领域，特别是涉及一种真空炉制备氮化钒铁方法。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。研究表明，钢中添加钒可以显著提高钢的强度，例如向钢中加入钒，可使其屈服强度由350MPa提高到600MPa以上；同时，钢中添加钒还可改善钢抗热疲劳性、可焊接性等综合性能。氮化钒铁是一种新型钒氮合金添加剂，其性能更加优于钒铁，其性能更加稳定，具有更高的细化晶粒和提升强度、韧性、延展性等功能。[0003]目前国内外对于含氮合金主要是采用固态法、液态法和烧结法三种方法制取，其中固态渗氮是一种常用的生产钒合金方法，比如河北钢铁股份有限公司承德分公司，采用钒铁细粉放入反应容器内，再将反应容器送入制备炉内，通入微正压氮气，制备炉进行加热，粉状物料在制备炉内渗氮和烧结反应，得到氮化钒铁产品。公开号为CN10482518A公开了一种利用真空炉制备氮化钒铁的方法，将粉钒与石墨、聚乙烯醇，铁粉按一定比例混合、压制成扁球装物料放入真空炉内氮化烧结，制得氮化钒铁。该方法的缺点是物料需经对辊式压球成型工艺，增加了生产成本及工序；并且物料中的水、粘结剂