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(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CN105483507A(43)申请公布日2016.04.13(21)申请号201610007012.6(22)申请日2016.01.05(71)申请人北京科技大学地址100083北京市海淀区学院路30号(72)发明人张国华吴跃东周国治(74)专利代理机构北京金智普华知识产权代理有限公司11401代理人皋吉甫(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3页(54)发明名称一种氮化钒铁合金及其制备方法(57)摘要本发明涉及一种氮化钒铁合金及其制备方法,属于材料制备领域,本方法以钒氧化物、铁氧化物或铁以及碳质还原剂为原料,将上述原料按比例混合,放入高温炉中通入氮气气氛高温反应得到氮化钒铁,所述高温反应包括高温碳热还原、中温氮化反应两个阶段;该氮化钒铁合金纯度大于98%,氮含量为9-15%。本发明缩短了制备工艺,降低了制备成本;通过控制原料和工艺参数,提高了氮化钒铁的纯度及含氮量。CN105483507ACN105483507A权利要求书1/1页1.一种氮化钒铁的制备方法,其特征在于:本方法以钒氧化物、铁氧化物或铁以及碳质还原剂为原料,将上述原料按比例混合,放入高温炉中通入氮气气氛高温反应得到氮化钒铁,所述高温反应包括高温碳热还原、中温氮化反应两个阶段。2.根据权利要求1所述的氮化钒铁的制备方法,其特征在于:所述高温反应还包括,在高温碳热还原反应之前进行的低温预还原反应。3.根据权利要求1所述的氮化钒铁的制备方法,其特征在于:所述原料混合后还包括压块成型工艺。4.根据权利要求1所述的氮化钒铁的制备方法,其特征在于:所述钒氧化物为V2O3、V2O5、VO中的一种或几种;铁氧化物为FeO、Fe2O3、Fe3O4中的一种或几种;碳质还原剂为石墨、炭黑、活性炭、其它含碳还原剂中的一种或几种。5.根据权利要求1所述的氮化钒铁的制备方法,其特征在于:所述高温碳热还原的加热温度为1300-1600℃、中温氮化的温度为1000-1300℃。6.根据权利要求2所述的氮化钒铁的制备方法,其特征在于:所述低温预还原的加热温度为500-680℃。7.根据权利要求1所述的氮化钒铁的制备方法,其特征在于:所述原料为粒度低于100目的粉末。8.根据权利要求1所述的氮化钒铁的制备方法,其特征在于:所述制备方法包括以下步骤:(1)原料配制:首先根据欲制备的氮化钒铁中V和Fe的含量比,配入钒氧化物和铁氧化物,再配入碳质还原剂;(2)混匀及压块成型:利用搅拌器,将上述原料混匀15-40min,在6-20MPa的压力下压块成型;(3)高温反应步骤:将步骤(2)中所述压块放入高温炉中反应,通入氮气气氛,流量为300-800ml/min,先升温至500-680℃,低温预还原1-6h;再升温至1300-1600℃高温碳热还原2-10h;再降温至1000-1300℃中温氮化2-10h,冷却后得到氮化钒铁。9.根据权利要求8所述的氮化钒铁的制备方法,其特征在于:所述步骤(3)中低温预还原、高温碳热还原的升温速率为5℃/min。10.根据权利要求1-9所述的任一种方法制备的氮化钒铁,其特征在于,所述氮化钒铁合金中,氮含量为9-13%;合金的纯度大于98%。2CN105483507A说明书1/3页一种氮化钒铁合金及其制备方法技术领域[0001]本发明属于铁合金制备领域,具体涉及一种氮化钒铁及其制备的方法。背景技术[0002]我国是钒资源大国,拥有丰富的含钒页岩资源,总蕴藏量居世界首位。随着我国钢铁行业的快速发展,对于高品质钢种的需求也日益提高,氮化钒铁作为高强度微合金钢的一种重要合金添加剂,其需求量也随之提高。氮化钒铁能够有效地使用氮元素来优化钒的析出状态,增强析出强化和细晶强化的作用,因此能够优化钢的性能。目前研究发现,向钢中加入氮化钒铁合金可以提高钢的强度、韧性、耐磨性、耐腐蚀性以及抗热疲劳性,并使钢材具备优异的可焊接性能。相比于钒铁合金、氮化钒,氮化钒铁能够提高钒的利用,以及回收率,能够减少30%左右的钒加入量,大大降低了高强度微合金钢的成本。[0003]目前生产氮化钒铁的主要方法为固态渗氮法和液态渗氮法。这两种方法都是以钒铁合金为原料,在一定温度和压力下通入氮气进行渗氮反应,但是该方法反应时间过长,渗氮量较低,能耗过大,导致生产氮化钒铁流程复杂,成本过高,提高了生产高强度钢种的成本。发明内容[0004]本发明要解决的技术问题是,提供一种氮化钒铁的制备方法,该方法降低了原材料成本,缩短了制备工序,降低生产成本,提高生产效率,进而降低了高强度钢种的成本,具有较高的商业价值;本发明还公开了此方法制备的氮化钒铁