一种制备氮化钒铁的方法.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CN107829018A(43)申请公布日2018.03.23(21)申请号201711024031.0(22)申请日2017.10.27(71)申请人西安建筑科技大学地址710055陕西省西安市碑林区雁塔路13号(72)发明人朱军王斌王欢杜金晶刘新运(74)专利代理机构西安通大专利代理有限责任公司61200代理人徐文权(51)Int.Cl.C22C35/00(2006.01)C22C29/16(2006.01)C22C1/05(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图2页(54)发明名称一种制备氮化钒铁的方法(57)摘要本发明公开一种制备氮化钒铁的方法，包括如下步骤：步骤1，将钒氧化物粉末、铁粉和碳粉混合均匀后压制而成的试样在加热炉中通过氮气进行预还原，预还原时，加热炉内的温度为650±20℃，氮气流量为150～180L/h，加热炉保温时间为3～5小时；步骤2，待步骤1保温结束后，加热炉接着升温至1200～1500℃对试样进行终还原，终还原时，加热炉内的氮气流量为150～180L/h，加热炉的保温时间为2～3小时；步骤3，待步骤2保温结束后，试样在氮气氛围下随炉冷却，所得产物为氮化钒铁。本发明以钒氧化物粉末为原料，铁粉作为铁源，碳粉为还原剂，在加热中通入氮气进行反应，具有流程简单，无钒渣产生，钒利用率高，节约资源，保护环境，能够降低生产成本的优点。CN107829018ACN107829018A权利要求书1/1页1.一种制备氮化钒铁的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，将钒氧化物粉末、铁粉和碳粉混合均匀后压制而成的试样在加热炉中通过氮气进行预还原，预还原时，加热炉内的温度为650±20℃，氮气流量为150～180L/h，加热炉保温时间为3～5小时；步骤2，待步骤1保温结束后，加热炉接着升温至1200～1500℃对试样进行终还原，终还原时，加热炉内的氮气流量为150～180L/h，加热炉的保温时间为2～3小时；步骤3，待步骤2保温结束后，试样在氮气氛围下随炉冷却，所得产物为氮化钒铁。2.根据权利要求1所述的一种制备氮化钒铁的方法，其特征在于，钒氧化物粉末、铁粉和碳粉制备试样时，先将干燥的钒氧化物粉末、铁粉和碳粉混合均匀，然后向混合物中加入质量百分数为2％～4％的水进行湿混，然后将湿混物进行压制，再将压制好的试样进行干燥，得到试样。3.根据权利要求2所述的一种制备氮化钒铁的方法，其特征在于，钒氧化物粉末、铁粉和碳粉在混合制样前，均先进行干燥，再进行过筛，再进行混合。4.根据权利要求2所述的一种制备氮化钒铁的方法，其特征在于，湿混物进行压制时，压制压力为7～9MPa。5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种制备氮化钒铁的方法，其特征在于，钒氧化物粉末为V2O5粉末，钒氧化物粉末与碳粉的质量比为1：(0.30～0.45)，钒氧化物粉末与铁粉的质量比为1：(0.40～0.60)。6.根据权利要求5所述的一种制备氮化钒铁的方法，其特征在于，钒氧化物粉末、铁粉和碳粉的粒度均为180～300目。7.根据权利要求1所述的一种制备氮化钒铁的方法，其特征在于，制备氮化钒铁的过程中，加热炉内的压力为微正压。8.根据权利要求1所述的一种制备氮化钒铁的方法，其特征在于，随炉冷却的终温为100℃。2CN107829018A说明书1/5页一种制备氮化钒铁的方法技术领域[0001]本发明属于冶金技术技术领域，涉及一种制备氮化钒铁的方法。背景技术[0002]钒加入钢中可起到细化晶粒和沉淀强化作用，是钢中进行微合金化重要的添加剂，其添加形式有钒铁、氮化钒和氮化钒铁等钒基合金。相对而言氮化钒铁含有铁，比重较大，因而能够更有效的穿过渣层，微合金化效果较好。现有的氮化钒铁的制备工艺是对钒铁进行液态或者固态渗氮，而钒铁的生产过程能耗和成本较高，且会产生大量钒渣，造成钒损失。发明内容[0003]为解决现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种制备氮化钒铁的方法，本发明以钒氧化物粉末为原料，铁粉作为铁源，碳粉为还原剂，在加热中通入氮气进行氮化钒铁的短流程制备过程，该制备方法具有流程简单，生产过程无钒渣产生，钒利用率高等优点，不仅能够节约资源，保护环境，同时还能够降低生产成本。[0004]本发明所采用的技术方案如下：[0005]一种制备氮化钒铁的方法，包括如下步骤：[0006]步骤1，将钒氧化物粉末、铁粉和碳粉混合均匀后压制而成的试样在加热炉中通过氮气进行预还原，预还原时，加热炉内的温度为650±20℃，氮气流量为150～180L/h，加热炉保温时间为3～5小时；[0007]步骤2，待步骤1保温结束后，加热炉接着升温至1200～1500℃对试样进行终还原，终还原时，加热炉内的氮气流量为150