[发明专利]高氮无镍不锈钢粉末及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种高氮无镍不锈钢粉末的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)制备含铁、钼、锰的钢液；

(2)向所述钢液中加入化渣剂进行造渣、捞渣处理，制备中间体I；

(3)向所述中间体I中加入脱氧剂进行脱氧处理，制备中间体II；

(4)向所述中间体II中加入氮化铬合金，在含氮气体气氛中进行精炼处理，制备中间体III；

(5)采用温度≤23℃的氮气作为雾化介质，对所述中间体III进行雾化制粉处理，制备金属粉末；

(6)采用氮气作为冷却介质，对所述金属粉末进行冷却处理。

2.根据权利要求1所述的高氮无镍不锈钢粉末的制备方法，其特征在于，步骤(1)包括：

熔融金属单质和/或金属合金以制备含铁、钼、锰的钢液；

所述金属单质为铁、钼和锰，所述金属合金为钼铁和锰铁。

3.根据权利要求2所述的高氮无镍不锈钢粉末的制备方法，其特征在于，熔融金属单质和/或金属合金以制备钢液的步骤包括：

熔融含铁原料，制备含铁液；

向所述含铁液中加入含钼原料，制备含铁和钼的金属混合液；

向所述金属混合液中加入含锰原料，制备所述含铁、钼、锰的钢液。

4.根据权利要求1所述的高氮无镍不锈钢粉末的制备方法，其特征在于，铁的烧损量为0.5％～3％；钼的烧损量为0.5％～5％；锰的烧损量为1％～12％；氮的烧损量为5％～20％；铬的烧损量为0.5％～7％。

5.根据权利要求1所述的高氮无镍不锈钢粉末的制备方法，其特征在于，步骤(2)包括：

在1200℃～1250℃条件下，向所述钢液中加入化渣剂进行1～5次造渣-捞渣处理，制备中间体I；和/或

所述化渣剂为珍珠岩和石灰中的至少一种，每次造渣处理所采用的所述化渣剂和所述钢液的质量比为(0.01～0.15):1。

6.根据权利要求1所述的高氮无镍不锈钢粉末的制备方法，其特征在于，步骤(3)包括：

在1450～1500℃条件下，向所述中间体I中加入脱氧剂进行2～5次脱氧处理，制备中间体II；和/或

所述脱氧剂为硅钙合金、金属硅和铝中的至少一种，每次脱氧处理所采用的所述脱氧剂和所述中间体I的质量比为(0.001～0.1):1。

7.根据权利要求1所述的高氮无镍不锈钢粉末的制备方法，其特征在于，步骤(4)包括：

在1250℃～1300℃条件下，向所述中间体II中加入氮化铬合金，在氮气气氛条件下，升温至1550℃～1600℃保温精炼15min～20min，制备中间体III。

8.根据权利要求7所述的高氮无镍不锈钢粉末的制备方法，其特征在于，所述氮气气氛的纯度≥99.99％。

9.根据权利要求1所述的高氮无镍不锈钢粉末的制备方法，其特征在于，步骤(5)包括：

将温度为1630℃～1660℃的所述中间体III与所述雾化介质接触进行雾化制粉处理以制备所述金属粉末；

雾化制粉处理的工艺参数包括：氮气的纯度≥99.99％，雾化压力为3MPa～6MPa，氮气的温度为0℃～23℃。

10.根据权利要求9所述的高氮无镍不锈钢粉末的制备方法，其特征在于，将温度为1630℃～1660℃的所述中间体III与所述雾化介质接触包括：

采用导流材料将温度为1630℃～1660℃的所述中间体III导流至含有所述雾化介质的区域中；

所述导流材料的材质为氮化硼和氧化锆的复合材料，且所述氮化硼在所述复合材料中的质量含量为1％～10％。

11.根据权利要求1所述的高氮无镍不锈钢粉末的制备方法，其特征在于，冷却处理的参数包括：

氮气的纯度≥99.99％，氮气的温度为0℃～23℃。