氮化硅钒微合金及其制备方法.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CN107502773A(43)申请公布日2017.12.22(21)申请号201710729879.7(22)申请日2017.08.23(71)申请人攀钢集团研究院有限公司地址610000四川省成都市高新区西部园区创新组团攀钢集团研究院有限公司(72)发明人唐红建潘成杜光超景涵(74)专利代理机构成都虹桥专利事务所(普通合伙)51124代理人梁鑫(51)Int.Cl.C22C1/10(2006.01)C22C27/02(2006.01)C22C30/00(2006.01)C22C32/00(2006.01)权利要求书1页说明书3页(54)发明名称氮化硅钒微合金及其制备方法(57)摘要本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种氮化硅钒微合金的制备方法。针对现有方法制备的氮化硅钒微合金成分不稳定，性能不好等问题，本发明提供一种氮化硅钒微合金及其制备方法，其制备方法包括以下步骤：a、将钒铁和硅铁粉末按重量比2.5～3.0﹕7.0～8.0进行配比，混匀；b、采用液压制样机压制成型，放入加热炉进行氮化合成反应，制得氮化硅钒微合金。本发明氮化硅钒微合金的制备方法工艺简单，反应条件不苛刻，原料易得，能够制备得到一种成分精确可控的氮化硅钒微合金，还显著提高了钒的回收率，制备的氮化硅钒微合金中钒含量达到30～50％，合金性能更优良，具有明显的经济效益。CN107502773ACN107502773A权利要求书1/1页1.氮化硅钒微合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：a、将钒铁和硅铁粉末按重量比2.5～3.0﹕7.0～8.0进行配比，混匀；b、采用液压制样机压制成型，放入加热炉进行氮化合成反应，制得氮化硅钒微合金。2.根据权利要求1所述的氮化硅钒微合金的制备方法，其特征在于：步骤a中所述的钒铁为FeV80合金，所述的硅铁为FeSi75。3.根据权利要求1或2所述的氮化硅钒微合金的制备方法，其特征在于：步骤a中所述的钒铁、硅铁粉末的粒径为过200目筛。4.根据权利要求1～3任一项所述的氮化硅钒微合金的制备方法，其特征在于：步骤a中所述混匀时间为30min以上。5.根据权利要求1～4任一项所述的氮化硅钒微合金的制备方法，其特征在于：步骤b中所述压制成型压力为9～12MPa，压制时间为4～6min。6.根据权利要求1～5任一项所述的氮化硅钒微合金的制备方法，其特征在于：步骤b中所述的氮化合成反应温度为1380～1450℃，反应时间为3～4h。7.根据权利要求1～6任一项所述的氮化硅钒微合金的制备方法，其特征在于：步骤b中所述氮化合成反应时通入氮气，通入氮气的流速为2～5L/min。8.根据权利要求1～7任一项所述的氮化硅钒微合金的制备方法，其特征在于：步骤b中所述制备得到的氮化硅钒微合金中钒含量为30～50％，氮含量为18～32％，硅含量为15～30％。9.权利要求1～8任一项所述的方法制备得到的氮化硅钒微合金。2CN107502773A说明书1/3页氮化硅钒微合金及其制备方法技术领域[0001]本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种氮化硅钒微合金及其制备方法。背景技术[0002]自从钒、氮元素在钢中优良的综合强化效果被发现以来，冶金科技工作者开展了一系列理论和实践研究，目前钒铁和钒氮已成为高强钢筋领域普遍采用的微合金化原料。钢铁研究总院有研究表明，在钢中含有适量钒元素的情况下，增氮可以减少V(CN)(碳氮化钒)颗粒尺寸，明显增加细小V(CN)析出相的体积分数，从而显著提高钒氮微合金化钢筋的强度。当V/N比达到理想化学配比时，钒能最大程度地析出,钒氮合金中70％的钒以V(CN)形式析出，只有20％的钒固溶于基体，剩余的钒溶于Fe3C中。[0003]现有研究表明，钒氮合金的V/N比值大，利用硅系合金配合钒氮合金增加钢中的结合氮，大量细小弥散的V(CN)析出相数量明显增加，V(CN)析出量占总钒量的78％以上，V的强化效果得到充分发挥。[0004]现有研究表明：氮化硅钒微合金化成本分别约为66.60元/t，且钢筋的力学性能、焊接性能和时效性能等综合测试指标稳定且有合理富余。氮化硅钒氮含量高，在钢中可以使钢中钒的沉淀强化和细晶强化作用明显增强，促进和优化钒的析出，增强钢的力学性能。[0005]现有制备氮化硅钒微合金的方法为采用精钒渣为原料,经过加入金属硅还原后，用等离子体渗氮的方式进行渗氮操作，得到氮化硅钒铁合金。该方法制备的氮化硅钒微合金成分不稳定，尤其是硅、钒、氮的成分不稳定，氮含量一般不超过20％，微合金的力学性能差。发明内容[0006]本发明要解决的技术问题为：现有方法制备的氮化硅钒微合金成分不稳定，性能不好等问题。[0007]本发明解决技术问题的技术方案为：提供一种氮化硅钒微