CN108796254A - 一种高纯度钒铁合金制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高纯度钒铁合金制备工艺，包括以下步骤：a、备料：选择钒粉，要求：纯度≥99％，粒度在80目以上；选择铁粉，要求：纯度≥98.5％，粒度在80目以上；b、混料：按照质量分数：铁粉20％‑50％其余为钒粉进行混合,将铁粉和钒粉混合均匀；c、成型：在单位压力大于200MPa/cm2下对钒铁混合粉末实施压缩成型，得到坯料；d、烧结：在真空或者气体保护环境下，将坯料在900‑1450℃下烧结2‑8小时，得到钒铁合金成品。

Description

一种高纯度钒铁合金制备工艺
技术领域
本发明涉及一种合金的制备工艺，尤其是涉及到钒铁合金的制备工艺。
背景技术
钒在工业使用中90％以上用于钢铁工业，主要是炼特种钢是加入钒起到细化晶粒增加钢的强度和韧性，而钢中加入钒的主要方式是以钒铁中间合金的方式加入的，主要原因是钒的熔点是1890℃，直接加入到钢中不易溶解和造成钒在钢中的偏析。而以往生产钒铁的方法是：碳热法、电热法、电硅热法、金属热法(以铝热法为主)，铝热法就是用铝的活性还原五氧化二钒中的钒，基本方法是点燃金属铝，在一定的温度下还原钒。以上几种方法，无论哪种都会对环境带来一些污染，并且生产出来的钒铁中杂质含量高，纯度不高，尤其以硅和硫含量较高。
发明内容
为了解决现有技术中的不足，提供一种无污染且成品纯度高的钒铁合金制备方法，本发明所采用的技术方案是：
一种高纯度钒铁合金制备工艺，包括以下步骤：
a、备料：选择钒粉，要求：纯度≥99％，粒度在80目以上；选择铁粉，要求：纯度≥98.5％，粒度在80目以上；
b、混料：按照质量分数：铁粉20％-50％其余为钒粉进行混合,将铁粉和钒粉混合均匀；
c、成型：在单位压力大于200MPa/cm2下对钒铁混合粉末实施压缩成型，得到坯料；
d、烧结：在真空或者气体保护环境下，将坯料在900-1450℃下烧结2-8小时，得到钒铁合金成品。
在步骤d后增加步骤e、破碎：将钒铁合金成品破碎成粒度在10mm-100mm范围内的碎块。
在步骤b中采用混料机对钒、铁粉末实施混料1-4小时。
在步骤c中采用油压机或等静压机实施压缩成型。
在步骤d中采用高温烧结炉或者垂熔炉实施烧结。
采用上面工艺方法有益效果是：采用粉末冶金的原理，将高纯度的金属钒粉和高纯度铁粉按照需要生产的合金牌号比例混合后，经过压缩成型后，再通过高温烧结成钒铁中间合金，这种方法无污染，且生产出的钒铁合金纯度非常高，可以为生产优质不锈钢或其他特种钢材提供保障。
具体实施方式
本发明提供的一种高纯度钒铁合金制备工艺，步骤包括：
a、备料：选择钒粉，要求：纯度≥99％，粒度在80目以上；选择铁粉，要求：纯度≥98.5％，粒度在80目以上；
b、混料：按照质量分数：铁粉20％-50％其余为钒粉进行混合，并将铁粉和钒粉混合均匀；
c、成型：在单位压力大于200MPa/cm2下对钒铁混合粉末实施压缩成型，得到坯料；
d、烧结：在真空或者气体保护环境下，将坯料在900℃-1450℃下烧结2-8小时，得到钒铁合金成品。
除上述步骤外，可以增加步骤e、破碎，将钒铁合金成品破碎成粒度在10mm-100mm范围的碎块(指的是该碎块中尺寸最大的部分在10mm-100mm范围内)，得到的碎块可直接在冶炼中作为中间合金使用。
步骤b中采用混料机对钒粉和铁粉进行混合，混料时间在1-4小时。其中钒粉、铁粉的质量比按照不同牌号或者使用者要求实施配比。
步骤c中采用油压机或者等静压机实施压缩成型，成型形状通常以圆形或者方形。
步骤d中采用高温烧结炉或者垂熔炉实施烧结，在高温下金属再结晶并形成合金组织达到合金的目的。
经过上述步骤制备的钒铁合金和采用传统工艺制备的钒铁合金以国标GB/T4193-2012FeV50为例杂质的百分含量对比：
成份 C S P S AL
传统方法 0.4 2.0 0.06 0.04 1.5
本方法 0.1 0.2 0.03 0.03 0.05
通过上面表格可以看出质量等级非常高，杂质含量非常小，纯度提高一个等级。

Claims (5)

1.一种高纯度钒铁合金制备工艺，其特征在于包括以下步骤：
a、备料：选择钒粉，要求：纯度≥99％，粒度在80目以上；选择铁粉，要求：纯度≥98.5％，粒度在80目以上；
b、混料：按照质量分数：铁粉20％-50％其余为钒粉进行混合,将铁粉和钒粉混合均匀；
c、成型：在单位压力大于200MPa/cm2下对钒铁混合粉末实施压缩成型，得到坯料；
d、烧结：在真空或者气体保护环境下，将坯料在900-1450℃下烧结2-8小时，得到钒铁合金成品。
2.根据权利要求1所述的一种高纯度钒铁合金制备工艺，其特征在于：在步骤d后增加步骤e、破碎：将钒铁合金成品破碎成粒度在10mm-100mm范围内的碎块。
3.根据权利要求1或2所述的一种高纯度钒铁合金制备工艺，其特征在于：在步骤b中采用混料机对钒粉和铁粉实施混料1-4小时。
4.根据权利要求1或2所述的一种高纯度钒铁合金制备工艺，其特征在于：在步骤c中采用油压机或等静压机实施压缩成型。
5.根据权利要求1或2所述的一种高纯度钒铁合金制备工艺，其特征在于：在步骤d中采用高温烧结炉或者垂熔炉实施烧结。
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