一种制备氮化钒铁合金的方法技术

本发明专利技术涉及一种制备氮化钒铁合金的方法，所述方法为：将钒源、碳质还原剂以及铁粉进行混料，然后压制成块状物料；将块状物料加热进行碳化反应，然后在氮气气氛下升温至1300‑1500℃进行第一次氮化反应，保温结束后降温至1100‑1300℃进行第二次氮化反应，反应结束后得到氮化钒铁合金。本发明专利技术利用两步氮化法制备高氮氮化钒铁，通过对温度以及氮气流量的调整，制备得到了含氮量为14.0‑15.5wt％的氮化钒铁；同时有效的提高产品的纯度，降低氧和碳等杂质元素的含量，得到了比重更大、质量更好的氮化钒铁产品。本发明专利技术工艺过程简单，所用设备常见，氮化钒铁制备过程能耗低，具有良好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种制备氮化钒铁合金的方法
本专利技术涉及合金制备领域，具体涉及一种制备氮化钒铁合金的方法。
技术介绍
氮元素对微合金化钢中的碳氮化物析出具有优异的强化效果。钢中增氮具有以下作用：(1)可以明显改善钢的韧性和塑性。(2)可以还提高钢的抗热强度和蠕变能力。(3)可以改变钒的相间分布。(4)可以提高钢的持久强度。目前，钢中渗氮的方法主要有添加氮化钒铁，氮化钒、钒铁，富氮锰铁，氮化硅铁。氮化钒铁是一种新型钒氮合金添加剂，性能优于钒铁和氮化钒，被广泛用于高强度螺纹钢筋、高强度管线钢、高强度型钢等产品。氮化钒铁比氮化钒比重大，具有更高的吸收率，具有更高的细化晶粒和提升强度、韧性、延展性等功能。现有的制备氮化钒铁的技术有很多，例如CN105483507A中公开了一种氮化钒铁合金及其制备方法，该方法将钒氧化物、铁氧化物或铁以及碳质还原剂，按比例混合并压制成块，放入高温炉中进行反应生成氮化钒铁。该方法高温反应包括高温碳热还原和中温氮化反应两个阶段。该方法的优点是工艺流程简单，但其缺点是氮化钒铁中氮含量偏低。CN104046824A中公开了一种氮化钒铁及其制备方法，该方法将钒氧化物、碳质粉末、铁粉、含本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备氮化钒铁合金的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)将钒源、碳质还原剂以及铁粉进行混料，然后压制成块状物料；(2)将步骤(1)得到的块状物料加热进行碳化反应，然后在氮气气氛下，升温至1300‑1500℃进行第一次氮化反应，保温结束后降温至1100‑1300℃进行第二次氮化反应，反应结束后得到氮化钒铁合金。

【技术特征摘要】
1.一种制备氮化钒铁合金的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)将钒源、碳质还原剂以及铁粉进行混料，然后压制成块状物料；(2)将步骤(1)得到的块状物料加热进行碳化反应，然后在氮气气氛下，升温至1300-1500℃进行第一次氮化反应，保温结束后降温至1100-1300℃进行第二次氮化反应，反应结束后得到氮化钒铁合金。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，按质量百分含量计，步骤(2)得到的氮化钒铁合金由以下组分组成：钒65.0-67.5％；氮14.0-15.5％；余量为铁及不可避免的杂质。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述钒源为钒的氧化物，优选为V2O5、V2O3或VO2中的任意一种或至少两种的组合，进一步优选为V2O3；优选地，步骤(1)所述碳质还原剂为石墨、无烟煤或活性炭中的任意一种或至少两种的组合，优选为石墨。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述混料前对原料进行研磨，研磨后得到的钒源、碳质还原剂以及铁粉的粒度不大于200μm，优选为100-200μm。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述碳质还原剂的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李兰杰，李九江，董自慧，吴春亮，王娜，张苏新，柳朝阳，
申请(专利权)人：河钢股份有限公司承德分公司，
类型：发明
国别省市：河北,13