一种碳氮化钒钛合金的生产工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种碳氮化钒钛合金的生产工艺，该生产工艺包括如下步骤：S1：将钒钛合金通过研磨设备研磨至金属直径平均小于1mm后，在金属表面通过喷枪喷涂水补土，并在喷涂完成水补土后，喷涂碳粉；S2：喷涂完成碳粉后，再次在碳粉表面喷涂密度强化剂，并在喷涂完成密度强化剂后喷涂氰盐，随后将喷涂完成的合金粉末静置5小时以上进行干燥；S3：待合金粉末干燥3小时后，启动电阻炉进行预热，预热前对电阻炉内的空腔内表面进行清洁，清洁完毕后启动预热，预热时间2小时以上，预热温度不低于600度；S4：预热完成后，将干燥后的金属粉末送入电阻炉内，并同时向电阻炉内加入氮气，将温度在2小时内从600度缓慢提高到1200度，并保持该温度2小时。小时。

【技术实现步骤摘要】
一种碳氮化钒钛合金的生产工艺


[0001]本专利技术涉及一种生产工艺，具体涉及一种碳氮化钒钛合金的生产工艺。

技术介绍

[0002]硬质合金是由难熔金属的硬质化合物和粘结金属通过粉末冶金工艺制成的一种合金材料。硬质合金具有硬度高、耐磨、强度和韧性较好、耐热、耐腐蚀等一系列优良性能，特别是它的高硬度和耐磨性，即使在500℃的温度下也基本保持不变，在1000℃时仍有很高的硬度，可广泛用作刀具材料，如车刀、铣刀、刨刀、钻头、镗刀等，用于切削铸铁、有色金属、塑料、化纤、石墨、玻璃、石材和普通钢材，也可以用来切削耐热钢、不锈钢、高锰钢、工具钢等难加工的材料。其中，碳化钒钛((Ti,V)C)及碳氮化钒钛((Ti,V)(C,N))是一种新兴的硬质合金，而后者是前者加入N后形成的。
[0003]目前，碳氮化钒钛((Ti,V)(C,N))的合成一般是在含氮气氛下高温碳氮化。比如：公开号为 CN101462702B的专利公开了制取纳米晶碳氮化钛粉中添加N的方法，是在在氮气、氨气或氮氨混合气的气氛下，于900℃～1450℃加碳碳化还原和氮化偏钛酸、纳米TiO2、偏钒酸铵、多聚钒酸铵等它们的混合物。公开号为CN100503509C的专利公开了纳米晶氮碳化钛陶瓷超细粉的制取方法，它分在密闭系统内和在开放系统两种系统内进行，在密闭系统内，通入氮气0.005MPa，1300～1600℃下，高温碳氮化纳米氧化钛和纳米碳黑的混合料。在开放系统内，是通入稍大于1大气压的氮气，1300～1600℃下，高温碳氮化纳米氧化钛和纳米碳黑的混合料。/>
技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是目前的钒钛合金其本身碳氮共渗工艺成熟度较低，常规工艺参数存在零件碳氮共渗位置硬度偏低、零件变形严重、工艺复杂等问题，本申请文件目的在于提供一种碳氮化钒钛合金的生产工艺，解决上述的问题。
[0005]本专利技术通过下述技术方案实现：
[0006]一种碳氮化钒钛合金的生产工艺，该生产工艺包括如下步骤：S1：将钒钛合金通过研磨设备研磨至金属直径平均小于1mm后，在金属表面通过喷枪喷涂水补土，并在喷涂完成水补土后，喷涂碳粉；S2：喷涂完成碳粉后，再次在碳粉表面喷涂密度强化剂，并在喷涂完成密度强化剂后喷涂氰盐，随后将喷涂完成的合金粉末静置5小时以上进行干燥；S3：待合金粉末干燥3小时后，启动电阻炉进行预热，预热前对电阻炉内的空腔内表面进行清洁，清洁完毕后启动预热，预热时间2小时以上，预热温度不低于600度；S4：预热完成后，将干燥后的金属粉末送入电阻炉内，并同时向电阻炉内加入氮气，将温度在2小时内从600度缓慢提高到1200度，并保持该温度2小时；S5：保温2小时后，关闭电阻炉，并待炉内温度随炉冷却至100℃以下后出炉，得到碳氮钒钛合金粉末。
[0007]目前在碳氮钒钛合金生产中，在钢中引入钒，现有工艺通常是以钒铁或钒氮合金的形式添加，在钢中引入钛，现有工艺主要以钛或钛铁的形式添加，即钒和钛是分别以不同
形式的添加剂进入钢水的，这样不仅增大了合金钢的成本，增加了添加剂的加入工序，而且不利于均衡利用钒钛资源，因为钛相对与钒，资源更为丰富，成本也相对低廉。
[0008]进一步地，所述步骤S1中的水补土采用目数低于800目的水补土，通过水补土加强钒钛合金粉末表面摩擦力，使碳粉与钒钛合金粉末接触面积增加，碳粉能够附着在钒钛合金粉末上。
[0009]进一步地，所述步骤S2中喷涂的密度强化剂采用为Fe、Co、Ni、Cr及其氧化物中的一种材料的粉末液剂。
[0010]进一步地，所述步骤S3中的电阻炉空腔内表面清洁为电阻炉先将腔内表面金属氧化物进行剔除，并对电阻炉密封性进行封闭检测，合格后将电阻炉进行预热。
[0011]进一步地，所述步骤S4中加入氮气时根据温度不同对气流流量进行实时调节，电阻炉内温在600～800度期间，气流量范围为0.1m3～0.2m3/h，电阻炉内温在800～1000度期间，气流量范围为0.3m3～0.5m3/h，电阻炉内温在1000～1200度期间，气流量范围为0.6m3～0.8m3/h，电阻炉温度下降后，气流量随之下降，电阻炉内温低于600度时，关闭氮气输入。
[0012]本专利技术与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
[0013]1、本专利技术一种碳氮化钒钛合金的生产工艺，利用本专利技术方法制备钒钛合金效果更佳，不仅实现了钒、钛强化的有效互补，而且在钒钛合金中渗碳以及渗氮，提高钢铁制品的表面硬度。本专利技术的制备工艺简单，可实现规模化的生产，满足钢铁工业低成本、高质量的需要，具有一定的经济效益和社会效益；
具体实施方式
[0014]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例，对本专利技术作进一步的详细说明，本专利技术的示意性实施方式及其说明仅用于解释本专利技术，并不作为对本专利技术的限定。
[0015]实施例
[0016]本专利技术一种碳氮化钒钛合金的生产工艺，该生产工艺包括如下步骤：S1：将钒钛合金通过研磨设备研磨至金属直径平均小于1mm后，在金属表面通过喷枪喷涂水补土，并在喷涂完成水补土后，喷涂碳粉；S2：喷涂完成碳粉后，再次在碳粉表面喷涂密度强化剂，并在喷涂完成密度强化剂后喷涂氰盐，随后将喷涂完成的合金粉末静置5小时以上进行干燥；S3：待合金粉末干燥3小时后，启动电阻炉进行预热，预热前对电阻炉内的空腔内表面进行清洁，清洁完毕后启动预热，预热时间2小时以上，预热温度不低于600度；S4：预热完成后，将干燥后的金属粉末送入电阻炉内，并同时向电阻炉内加入氮气，将温度在2小时内从600度缓慢提高到1200度，并保持该温度2小时；S5：保温2小时后，关闭电阻炉，并待炉内温度随炉冷却至100℃以下后出炉，得到碳氮钒钛合金粉末。
[0017]在实际使用中，通过将钒钛合金首先研磨成细小的金属颗粒，可以使得钒钛合金表面能够更好的和水补土接触，通过水补土来进行喷涂可以将碳粉更好的吸附在钒钛合金上，随后等待水补土和碳粉干燥固定，避免出现未干燥时出现的掉漆等情况，步骤S1中的水补土采用目数低于800目的水补土，通过水补土加强钒钛合金粉末表面摩擦力，使碳粉与钒钛合金粉末接触面积增加，碳粉能够附着在钒钛合金粉末上。所述步骤S2中喷涂的密度强化剂采用为 Fe、Co、Ni、Cr及其氧化物中的一种材料的粉末液剂。所述步骤S3中的电阻炉空
腔内表面清洁为电阻炉先将腔内表面金属氧化物进行剔除，并对电阻炉密封性进行封闭检测，合格后将电阻炉进行预热。
[0018]所述步骤S4中加入氮气时根据温度不同对气流流量进行实时调节，电阻炉内温在 600～800度期间，气流量范围为0.1m3～0.2m3/h，电阻炉内温在800～1000度期间，气流量范围为0.3m3～0.5m3/h，电阻炉内温在1000～1200度期间，气流量范围为0.6m3～0.8m3/h，电阻炉温度下降后，气流量随之下降，电阻炉内温低于600度时，关闭氮气输入。
[0019]以上所述的具体实施方式，对本专利技术的目的、技术方案和有本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种碳氮化钒钛合金的生产工艺，其特征在于，该生产工艺包括如下步骤：S1：将钒钛合金通过研磨设备研磨至金属直径平均小于1mm后，在金属表面通过喷枪喷涂水补土，并在喷涂完成水补土后，喷涂碳粉；S2：喷涂完成碳粉后，再次在碳粉表面喷涂密度强化剂，并在喷涂完成密度强化剂后喷涂氰盐，随后将喷涂完成的合金粉末静置5小时以上进行干燥；S3：待合金粉末干燥3小时后，启动电阻炉进行预热，预热前对电阻炉内的空腔内表面进行清洁，清洁完毕后启动预热，预热时间2小时以上，预热温度不低于600度；S4：预热完成后，将干燥后的金属粉末送入电阻炉内，并同时向电阻炉内加入氮气，将温度在2小时内从600度缓慢提高到1200度，并保持该温度2小时；S5：保温2小时后，关闭电阻炉，并待炉内温度随炉冷却至100℃以下后出炉，得到碳氮钒钛合金粉末。2.根据权利要求1所述的一种碳氮化钒钛合金的生产工艺，其特征在于，所述步骤S1中的水补土采用目数低于800目的水补土，通过水补土加强钒钛合金粉末表面...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈薛冰，
申请(专利权)人：攀枝花市仁通钒业有限公司，
类型：发明
国别省市：