[发明专利]一种氮化硅钒合金的冶炼方法

说明书

一种氮化硅钒合金的冶炼方法，将五氧化二钒、铝粉、工业硅和铁屑进行混料，通过铝热法制取钒硅合金，破碎制粉，使用压球机将物料压制成直径为30mm‑80mm的球料；将压好球的的钒硅合金送入真空烧结炉中，抽真空，升温烧结，达到800‑950℃时通入高纯氮气进行氮化反应，反应完成后，降温，得到氮化硅钒合金。优点是：工艺简单，通过原料铁屑的配入量控制后续氮化处理的氮含量，能够满足不同客户对氮化硅钒合金的需求，不受原料成分的限制，能耗少，产品成分稳定。

技术领域

本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种氮化硅钒合金的冶炼方法。

背景技术

钢中加入微合金钒氮合金和氮化钒铁已成为高强度钢筋普遍采用的微合金化工艺，随着我国高强度钢筋需求的增加，微合金的需求量也相应增长，从微合金发展战略考虑，必须依托我国钒资源优势，开发更经济的含钒微合金。

由于钢中有适量钒元素时，增氮可明显增加钒析出相的体积分数，析出相数量的增加，能够显著提高钒氮钢筋的强度；利用硅元素的优异的固氮作用，增加结合氮含量，所以通过制备氮化硅钒合金能够降低钒的使用量。

CN107604234 A公开了“一种制备氮化硅钒铁的方法”，该方法为将三氧化二钒、碳粉、硅铁和铁粉进行混料，然后压制成块状物料；在氮气气氛下，将所得块状物料加热进行碳化反应，然后升温进行氮化反应，得到氮化硅钒铁，此方法存在能耗高、造块设备要求高、产品中碳元素含量高的的缺陷。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供了一种氮化硅钒合金的冶炼方法，

本发明的技术方案是：

一种氮化硅钒合金的冶炼方法，其具体步骤如下：

①将五氧化二钒、铝粉、工业硅和铁屑进行混料，通过铝热法制取钒硅合金；

②将步骤①制取的钒硅合金破碎制粉，使用压球机将物料压制成直径为30mm-80mm的球料；

③将压好球的的钒硅合金送入真空烧结炉中，抽真空，当真空度小于10Pa，升温烧结，达到800-950℃时通入高纯氮气进行氮化反应，，氮化反应的温度为800℃-950℃，氮化反应的时间为12h-24h，氮气的流量为100 m³/h -200m³/h，渗氮压力控制0.1 MPa -0.2MPa，反应完成后，降温，得到氮化硅钒合金。

进一步的，所述五氧化二钒与铝粉、工业硅、铁屑的质量比分别为100:(45-50)、100:(20-26)、100:(2-4)。

进一步的，所述工业硅纯度在工业硅牌号为Si3303以上，五氧化二钒纯度在牌号V2O598以上。

进一步的，步骤①混料前对原料五氧化二钒、工业硅进行粉碎粒度控制粒度在0-1mm。

进一步的，步骤②钒硅合金破碎后的粒度为40目以下。

进一步的，步骤②压球机的压力为15 MPa -20MPa。

进一步的，所述氮化硅钒铁合金，按质量百分含量计组成为：钒53.68％-55.69％；氮12％-20.26％；硅18％-20％；余量为铁及不可避免的杂质。

本发明的有益效果：

工艺简单，通过原料铁屑的配入量控制后续氮化处理的氮含量，能够满足不同客户对氮化硅钒合金的需求，不受原料成分的限制，能耗少，产品成分稳定，通过真空烧结渗氮制取的氮化硅钒合金含钒46％-56％、氮12％-20.26％、硅17％-22％的氮化硅钒合金。

具体实施方式

实施例1