氮化硅钒铁及其生产方法技术

本发明专利技术公开一种氮化硅钒铁，其成分为：钒15~50、硅10~40%、氮8~30%、铁4~30%、含碳≤1%、铝≤0.O1%,硫≤0.05%、磷≤0.05%。与现有技术相比，本发明专利技术的产品结合了氮化硅含氮量高和氮化钒的微合金化作用，有规避了氮化硅熔点高、密度小、高温钢液中完全分解溢出、氮化钒含氮量较低的缺点，本发明专利技术产品相对氮化钒产品含氮量高，依据硅钒比例，氮含量可达22~30%。复合氮化物相对氮化硅产品熔点低，密度大，有利于钢液吸收。用于炼钢生产，能有效地提高钢中氮含量，并对钢进行微合金化。?

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种氮化硅钒铁合金及其生产方法。属于铁合金
，此合金用 于炼钢过程中的增氮及微合金化，产品形式为氮化硅钒铁。
技术介绍
各种研究资料研究表明，氮对微合金化钢中的碳氮化物的析出起重要作用，因此， 关于氮的研究越来越受到人们的重视。氮在含钒钢中以化合物的形式存在，主要作用是加 强了钒的沉淀强化和晶粒细化的效果。氮化物有多种多样，常见用于冶金的有金属钒、锰、铬、钛、铝、硅以及以上铁合金 的氮化物，由于各自性能特性的不一样，其制备工艺也不一样，用途也不一致，冶金用得较 多的是钒的氮化物。钢中增氮方式比较理想的是向钢液添加氮化物，这其中氮化物含氮量及加入后氮 的吸收率是关键，含氮量取决于添加剂种类，如氮化硅，理论含氮40%，而氮化钒理论含氮量 为20%，两者相差一倍，加入钢中时，氮的吸收率取决于产品熔点以及与钢水的密度差，还决 定于1500 1600°C下氮在钢中的溶解度，钒、铬、锰等固氮元素大大提高钢中氮溶解度。氮化硅的制备技术多有报道，有很多专利，大多都限于陶瓷用氮化硅，生产方法主 要有硅石还原氮化工艺、硅粉氮化工艺，其中硅粉氮化工艺比较简单，硅粉入密闭氮化炉中 高温充氮氮化即可。氮化钒的生产最近几年也有不少报道，最具代表性的是美国碳化公司的真空感应 炉法(专利号US4040814)和我国攀枝花钢铁公司推板窑法(CN1422800A)，中国长沙隆泰 科技有限公司在CN1644510中披露，用微波加热的方法、以三氧化二钒为原料在1420°C以 上制备得到了含氮14%左右的氮化钒。2002年郑臣谋等在中国专利CN 13 80M7A中以 (NH4) 5 IOH2O为原料，1100°C下合成氮化钒，报道氮化钒含氮量在17%以 下。但以上专利技术都是单独的氮化硅或氮化钒制备，并没有充分考虑炼钢生产特点所需 要的增氮快、吸氮稳定的技术要求。因此，生产一种增氮快、吸氮稳定的炼钢用氮化硅钒铁以及研究一种生产氮化硅 钒铁的方法，是目前需要解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种增氮快、吸氮稳定的炼钢用氮化硅钒铁以 及一种氮化硅钒铁的生产方法。本专利技术解决其技术问题的产品技术方案是氮化硅钒铁，其成分为钒15 50、硅10 40%、氮8 30%、铁4 30%、含碳(1%、铝< 0. 01%,硫彡 0. 05%、磷彡 0. 05%。本专利技术解决其技术问题的方法技术方案是一种氮化硅钒铁的生产方法，其工艺步骤为①原料准备，即根据氮化硅钒铁中钒、硅、 铁、碳、铝、硫、磷的含量要求计算金属质钒粉、硅铁粉、硅粉、铁粉的用量，②混料，即称量出 所需的金属质钒、硅铁粉、硅粉、铁粉并混合均勻，③将混合均勻的混合料送入密封窑炉中， ④抽真空至-0. 02MPa，⑤通入氮气或氨气，压力至0. 01 0. 04Mpa，⑥升温至80(TC保温2 小时，⑦继续生温至1200°C保温4小时，继续升至最高温1550°C 1600°C保温4小时，⑧在 保持0. 01 0. 04Mpa的氮气或氨气压力下冷却至室温。金属质钒粉、硅铁粉、硅粉、铁粉的 粒度为60 200目，氮气或氨气的压力为0. 03Mpa，最高温为1550°C。本专利技术解决其技术问题的方法技术方案还可以是一种氮化硅钒铁的生产方法，其工艺步骤为①原料准备，即根据氮化硅钒铁中钒、硅、 铁、碳、铝、硫、磷的含量要求计算含氧钒粉料、含硅粉料、含铁粉料的用量，②混料，即即称 量出所需的含氧钒粉料、含硅粉料、含铁粉料并混合均勻，③将混合均勻的混合料送入密封 窑炉中，④抽真空至-0. 02MPa，⑤升温至600°C时开始通入含氢还原气体，⑥升温至1350°C 时开始通入氮化气体，氮化气体压力保持0. 0Γ0. 04Mpa，⑦继续升温至1600 1700°C，从 升温至保温结束共2 20小时，随后冷却至室温。所述的含氧钒粉料为V20598%以上粉钒 或片钒粉、V2O3粉、V2O4粉、氧化钒混合物、偏钒酸铵或多钒酸铵，所述的含氢还原气体为氢 气、煤气，乙炔气、甲烷、液化气，所述的氮化气体为氮气、氨气、或尿素类含氮有机物氮化气 体并保温，含氧钒粉料、含硅粉料、含铁粉料的粒度为60 200目。一种氮化硅钒铁的生产方法，其工艺步骤为①原料准备，即根据氮化硅钒铁中 钒、硅、铁、碳、铝、硫、磷的含量要求计算含氧钒粉料、含硅粉料、含铁粉料的用量，②碳质还 原剂粉制备，③将含氧钒粉料、含硅粉料、含铁粉料和碳质还原剂粉混合均勻，④在混合均 勻的混合粉中添加一定数量的粘结剂并继续混合至均勻，⑤压球，⑥压球干燥，⑦将干燥的 压球入还原氮化烧结窑，⑧还原氮化烧结窑升温至135(T160(TC并同时通入氮气，氮气气氛 压力0. 0Γ0. 04Mpa，在保持温度为i;35(Tl60(TC、氮气气氛压力0. θΓθ. 04Mpa的工艺条件 下，持续时间2 20小时。含氧钒粉料、含硅粉料、含铁粉料和碳质还原剂粉的粒度为60 200目，所述的粘结剂为聚乙烯醇、纤维素、木质素、淀粉或糖浆，粘结剂的加入量以能够压 球为限，所述的压球干燥为湿球在12(T150°C下干燥2、小时。与现有技术相比，本专利技术的产品结合了氮化硅含氮量高和氮化钒的微合金化作 用，有规避了氮化硅熔点高、密度小、高温钢液中完全分解溢出、氮化钒含氮量较低的缺点， 本专利技术产品相对氮化钒产品含氮量高，依据硅钒比例，氮含量可达22 30%。复合氮化物相对 氮化硅产品熔点高，密度大，有利于钢液吸收。用于炼钢生产，能有效地提高钢中氮含量，并 对钢进行微合金化。本专利技术方法工艺简单，便于推广。具体实施方式氮化硅钒铁，其成分为钒15 50、硅10 40%、氮8 30%、铁4 30%、含碳(1%、铝 彡 0. 01%,硫彡 0. 05%、磷彡 0. 05%。2、一种氮化硅钒铁的生产方法，其特征在于其工艺步骤为①原料准备，即根据 氮化硅钒铁中钒、硅、铁、碳、铝、硫、磷的含量要求计算金属质钒粉、硅铁粉、硅粉、铁粉的用 量，②混料，即称量出所需的金属质钒、硅铁粉、硅粉、铁粉并混合均勻，③将混合均勻的混 合料送入密封窑炉中，④抽真空至-0. 02MPa,⑤通入氮气或氨气，压力至0. 01 0. 04Mpa,⑥升温至800°C保温2小时，⑦继续生温至1200°C保温4小时，继续升至最高温1550°C 1600°C保温4小时，⑧在保持0. 01 0. 04Mpa的氮气或氨气压力下冷却至室温。金属质 钒粉、硅铁粉、硅粉、铁粉的粒度为60 200目，氮气或氨气的压力为0. 03Mpa，最高温为 1550 O。一种氮化硅钒铁的生产方法，其工艺步骤为①原料准备，即根据氮化硅钒铁中 钒、硅、铁、碳、铝、硫、磷的含量要求计算含氧钒粉料、含硅粉料、含铁粉料的用量，②混料， 即即称量出所需的含氧钒粉料、含硅粉料、含铁粉料并混合均勻，③将混合均勻的混合料送 入密封窑炉中，④抽真空至-0. 02MPa，⑤升温至600°C时开始通入含氢还原气体，⑥升温 至1350°C时开始通入氮化气体，氮化气体压力保持0. 0Γ0. 04Mpa，⑦继续升温至1600 1700°C，从升温至保温结束共2 20小时，随后冷却至室温。所述的含氧钒粉料为V20598% 以上粉钒或片钒粉、V2O3粉、V2O本文档来自技高网...

【技术保护点】
氮化硅钒铁，其特征在于：其成分为：钒１５～５０、硅１０～４０％、氮８～３０％、铁４～３０％、含碳　≤１％、铝≤０．０１％，　硫≤０．０５％、磷≤０．０５％。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王安仁，卢世国，张来顺，
申请(专利权)人：武安市炜荣物资有限公司，
类型：发明
国别省市：13