CN109652735A - 一种氮化硅锰合金的生产方法 - Google Patents

一种氮化硅锰合金的生产方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109652735A
CN109652735A CN201811561374.5A CN201811561374A CN109652735A CN 109652735 A CN109652735 A CN 109652735A CN 201811561374 A CN201811561374 A CN 201811561374A CN 109652735 A CN109652735 A CN 109652735A
Authority
CN
China
Prior art keywords
nitrogen
sphere
manganese alloy
production method
nitriding silicon
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201811561374.5A
Other languages
English (en)
Inventor
朱万政
王三忠
高波
鄢长喜
田博
袁玉涛
于海阔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tianjin Wei Run New Mstar Technology Ltd
Original Assignee
Tianjin Wei Run New Mstar Technology Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tianjin Wei Run New Mstar Technology Ltd filed Critical Tianjin Wei Run New Mstar Technology Ltd
Priority to CN201811561374.5A priority Critical patent/CN109652735A/zh
Publication of CN109652735A publication Critical patent/CN109652735A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C35/00—Master alloys for iron or steel
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/10—Sintering only
    • B22F3/1039—Sintering only by reaction
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C1/00—Making non-ferrous alloys
    • C22C1/04—Making non-ferrous alloys by powder metallurgy
    • C22C1/05—Mixtures of metal powder with non-metallic powder
    • C22C1/058—Mixtures of metal powder with non-metallic powder by reaction sintering (i.e. gasless reaction starting from a mixture of solid metal compounds)

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Ceramic Products (AREA)

Abstract

本发明是一种氮化硅锰合金的生产方法，其生产步骤具体如下：首先将适量的原料进行粉碎研磨，然后使用粘结剂将粉碎的材料粘结城球状物，接着进行球状物的干燥脱水处理，脱水后将球状物通氮气烧结，然后再次粉碎粘结成球状物，将第二次粘结成的球状物在真空烧结炉中通氮气加热，最后通氮气冷却出炉。本发明由于是将含锰、硅化合物、含碳化合物等物料均匀混合成型后放入氮气保护气氛下的反应器中一步烧结生成氮化硅锰合金，将氮化硅和氮化锰合金的制备过程合二为一，同时采用氮化硅锰生产HRB400和原工艺相比，炼钢合金成本降低，经济和社会效益十分显著。

Description

一种氮化硅锰合金的生产方法
技术领域
本发明涉及氮化硅锰技术领域，尤其涉及一种氮化硅锰合金的生产方法。
背景技术
在当今的钢铁冶炼中越来越广泛地应用钢筋微合金化和增氮技术，微合金化是生产高强度钢筋的一条经济有效的途径，在普碳钢中通过加入少量的微合金元素如锰、钒、钛等，以细化钢的晶粒、提高钢的强度、成型性及焊接性。为此，开发出氮化钒、氮化锰、氮化铬铁、氮化硅铁等一系列氮化合金，和常规氮化合金相比，其中，氮化硅锰合金既能提高钢的热加工性能又能细化珠光体晶粒并提高珠光体钢的强度，同时也能提高钢的淬透性。
目前国内一般采用钒氮合金和铌铁生产HRB400钢，但随着铌铁价格的攀升，铌微合金化HRB400钢生产成本不断增加，影响了企业的整体经济效益。Nb微合金化生产HRB400加入适量的氮化硅锰，使钢中的总氮含量增加，从而增强了 Nb的细化晶粒和沉淀强化作用。因此，氮化硅锰加入后，在同等工艺条件下可以适当减少铌铁加入量。而且通过组合微化技术生产的HRB400钢完全达到国家规定的强度硬度标准。目前氮化硅锰的价格远远低于铌铁价格，因此采用氮化硅锰来代替铌铁添加进入生产程序来微合金化生产HRB400，可以进一步降低炼钢生产成本。采用氮化硅锰合金生产HRB400，钢筋力学性能全部达到内控要求且强度富余量适中，一级抗震比例大于99％，钢筋综合力学性能较好。
现有的氮化硅锰合金生产制备过程相对复杂、耗能高、设备投入成本高、使用效果还不够理想。
发明内容
本发明旨在解决现有技术的不足，而提供一种氮化硅锰合金的生产方法。
本发明为实现上述目的，采用以下技术方案：
一种氮化硅锰合金的生产方法，其特征在于，其生产步骤具体如下：
(1)粉碎研磨
按重量比将50～100份硅锰合金和100～200份硅铁粉碎研磨后通过筛网过筛；
(2)粘结处理
将研磨后的原料混合均匀后添加占物料重量5～10％的粘结剂进行混合，制成粒径为10～30mm的球状物；
(3)干燥脱水
将经过步骤(2)处理得到的球状物送入真空烧结炉中进行干燥脱水处理；
(4)通氮预处理
将脱水后的球状物在300℃～1000℃的温度下在转炉中进行初步烧结，通氮气，反应5～6个小时后冷却至常温，粉碎成50～100目的粉末；按重量比在100 份粉末中加入20～80份碳粉，混合均匀，然后加入黏合剂后重新用制球机制成球体料块；
(5)通氮处理
将步骤(4)中的球体料块送入真空烧结炉中，抽真空后一直通体积百分比浓度为99.999％的高纯氮气，先在240℃～400℃加热2～4小时；然后在500℃～ 900℃加热2～5小时，最后在900℃～1500℃加热2～5小时；
(6)冷却出炉
逐渐冷却至100℃以下出炉，在降温过程中不停的通氮气，最终得到高氮硅锰合金。
特别的，步骤(1)中的筛网的孔径为50～100μm。
特别的，步骤(2)中的粘结剂为质量浓度8％的聚乙烯醇水溶液。
特别的，步骤(3)中真空烧结炉温度为150-200℃。
特别的，步骤(4)中的碳粉是鳞片石墨粉、碳黑粉、木炭粉、石墨电极碳粉四种中的任何一种或它们其中任何不少于两种的混合物。
特别的，步骤(5)中的氮气压力控制在0.01-0.02MPa的范围。
本发明的有益效果是：本发明由于是将含锰、硅化合物、含碳化合物等物料均匀混合成型后放入氮气保护气氛下的反应器中一步烧结生成氮化硅锰合金，将氮化硅和氮化锰合金的制备过程合二为一，同时采用氮化硅锰生产HRB400和原工艺相比，炼钢合金成本降低，经济和社会效益十分显著。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
一种氮化硅锰合金的生产方法，其特征在于，其生产步骤具体如下：
(1)粉碎研磨
按重量比将50～100份硅锰合金和100～200份硅铁粉碎研磨后通过筛网过筛；
(2)粘结处理
将研磨后的原料混合均匀后添加占物料重量5～10％的粘结剂进行混合，制成粒径为10～30mm的球状物；
(3)干燥脱水
将经过步骤(2)处理得到的球状物送入真空烧结炉中进行干燥脱水处理；
(4)通氮预处理
将脱水后的球状物在300℃～1000℃的温度下在转炉中进行初步烧结，通氮气，反应5～6个小时后冷却至常温，粉碎成50～100目的粉末；按重量比在100 份粉末中加入20～80份碳粉，混合均匀，然后加入黏合剂后重新用制球机制成球体料块；
(5)通氮处理
将步骤(4)中的球体料块送入真空烧结炉中，抽真空后一直通体积百分比浓度为99.999％的高纯氮气，先在240℃～400℃加热2～4小时；然后在500℃～ 900℃加热2～5小时，最后在900℃～1500℃加热2～5小时；
(6)冷却出炉
逐渐冷却至100℃以下出炉，在降温过程中不停的通氮气，最终得到高氮硅锰合金。
特别的，步骤(1)中的筛网的孔径为50～100μm。
特别的，步骤(2)中的粘结剂为质量浓度8％的聚乙烯醇水溶液。
特别的，步骤(3)中真空烧结炉温度为150-200℃。
特别的，步骤(4)中的碳粉是鳞片石墨粉、碳黑粉、木炭粉、石墨电极碳粉四种中的任何一种或它们其中任何不少于两种的混合物。
特别的，步骤(5)中的氮气压力控制在0.01-0.02MPa的范围。
实施例一
一种氮化硅锰合金的生产方法，其特征在于，其生产步骤具体如下：
(1)粉碎研磨
按重量比将50份硅锰合金和100份硅铁粉碎研磨后通过筛网过筛；
(2)粘结处理
将研磨后的原料混合均匀后添加占物料重量5％的粘结剂进行混合，制成粒径为10mm的球状物；
(3)干燥脱水
将经过步骤(2)处理得到的球状物送入真空烧结炉中进行干燥脱水处理；
(4)通氮预处理
将脱水后的球状物在300℃的温度下在转炉中进行初步烧结，通氮气，反应 5个小时后冷却至常温，粉碎成50目的粉末；按重量比在100份粉末中加入20 份碳粉，混合均匀，然后加入黏合剂后重新用制球机制成球体料块；
(5)通氮处理
将步骤(4)中的球体料块送入真空烧结炉中，抽真空后一直通体积百分比浓度为99.999％的高纯氮气，先在240℃加热2小时；然后在500℃加热2小时，最后在900℃加热2小时；
(6)冷却出炉
逐渐冷却至100℃以下出炉，在降温过程中不停的通氮气，最终得到高氮硅锰合金。
特别的，步骤(1)中的筛网的孔径为50μm。
特别的，步骤(2)中的粘结剂为质量浓度8％的聚乙烯醇水溶液。
特别的，步骤(3)中真空烧结炉温度为150℃。
特别的，步骤(4)中的碳粉是鳞片石墨粉、碳黑粉、木炭粉、石墨电极碳粉四种中的任何一种或它们其中任何不少于两种的混合物。
特别的，步骤(5)中的氮气压力控制在0.01MPa的范围。
实施例二
一种氮化硅锰合金的生产方法，其特征在于，其生产步骤具体如下：
(1)粉碎研磨
按重量比将100份硅锰合金和200份硅铁粉碎研磨后通过筛网过筛；
(2)粘结处理
将研磨后的原料混合均匀后添加占物料重量10％的粘结剂进行混合，制成粒径为30mm的球状物；
(3)干燥脱水
将经过步骤(2)处理得到的球状物送入真空烧结炉中进行干燥脱水处理；
(4)通氮预处理
将脱水后的球状物在1000℃的温度下在转炉中进行初步烧结，通氮气，反应6个小时后冷却至常温，粉碎成100目的粉末；按重量比在100份粉末中加入 80份碳粉，混合均匀，然后加入黏合剂后重新用制球机制成球体料块；
(5)通氮处理
将步骤(4)中的球体料块送入真空烧结炉中，抽真空后一直通体积百分比浓度为99.999％的高纯氮气，先在400℃加热4小时；然后在900℃加热5小时，最后在1500℃加热5小时；
(6)冷却出炉
逐渐冷却至100℃以下出炉，在降温过程中不停的通氮气，最终得到高氮硅锰合金。
特别的，步骤(1)中的筛网的孔径为100μm。
特别的，步骤(2)中的粘结剂为质量浓度8％的聚乙烯醇水溶液。
特别的，步骤(3)中真空烧结炉温度为200℃。
特别的，步骤(4)中的碳粉是鳞片石墨粉、碳黑粉、木炭粉、石墨电极碳粉四种中的任何一种或它们其中任何不少于两种的混合物。
特别的，步骤(5)中的氮气压力控制在0.02MPa的范围。
上面结合实施例对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种氮化硅锰合金的生产方法，其特征在于，其生产步骤具体如下：
(1)粉碎研磨
按重量比将50～100份硅锰合金和100～200份硅铁粉碎研磨后通过筛网过筛；
(2)粘结处理
将研磨后的原料混合均匀后添加占物料重量5～10％的粘结剂进行混合，制成粒径为10～30mm的球状物；
(3)干燥脱水
将经过步骤(2)处理得到的球状物送入真空烧结炉中进行干燥脱水处理；
(4)通氮预处理
将脱水后的球状物在300℃～1000℃的温度下在转炉中进行初步烧结，通氮气，反应5～6个小时后冷却至常温，粉碎成50～100目的粉末；按重量比在100份粉末中加入20～80份碳粉，混合均匀，然后加入黏合剂后重新用制球机制成球体料块；
(5)通氮处理
将步骤(4)中的球体料块送入真空烧结炉中，抽真空后一直通体积百分比浓度为99.999％的高纯氮气，先在240℃～400℃加热2～4小时；然后在500℃～900℃加热2～5小时，最后在900℃～1500℃加热2～5小时；
(6)冷却出炉
逐渐冷却至100℃以下出炉，在降温过程中不停的通氮气，最终得到高氮硅锰合金。
2.根据权利要求1所述的一种氮化硅锰合金的生产方法，其特征在于，步骤(1)中的筛网的孔径为50～100μm。
3.根据权利要求1所述的一种氮化硅锰合金的生产方法，其特征在于，步骤(2)中的粘结剂为质量浓度8％的聚乙烯醇水溶液。
4.根据权利要求1所述的一种氮化硅锰合金的生产方法，其特征在于，步骤(3)中真空烧结炉温度为150-200℃。
5.根据权利要求1所述的一种氮化硅锰合金的生产方法，其特征在于，步骤(4)中的碳粉是鳞片石墨粉、碳黑粉、木炭粉、石墨电极碳粉四种中的任何一种或它们其中任何不少于两种的混合物。
6.根据权利要求1所述的一种氮化硅锰合金的生产方法，其特征在于，步骤(5)中的氮气压力控制在0.01-0.02MPa的范围。
CN201811561374.5A 2018-12-20 2018-12-20 一种氮化硅锰合金的生产方法 Pending CN109652735A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811561374.5A CN109652735A (zh) 2018-12-20 2018-12-20 一种氮化硅锰合金的生产方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811561374.5A CN109652735A (zh) 2018-12-20 2018-12-20 一种氮化硅锰合金的生产方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109652735A true CN109652735A (zh) 2019-04-19

Family

ID=66115219

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811561374.5A Pending CN109652735A (zh) 2018-12-20 2018-12-20 一种氮化硅锰合金的生产方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109652735A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111101051A (zh) * 2019-11-05 2020-05-05 河钢股份有限公司承德分公司 一种钒氮合金生产过程中提高氮含量的方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111101051A (zh) * 2019-11-05 2020-05-05 河钢股份有限公司承德分公司 一种钒氮合金生产过程中提高氮含量的方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106834775B (zh) 一种碳热还原及氮化合成氮化钒铁的方法
CN100378238C (zh) 氮化钒铁合金及其制备方法
CN101921941B (zh) 一种钒氮合金的生产方法
CN103305739B (zh) 一种高氮钒氮合金vn18及其生产方法
CN105463287A (zh) 一种多元素氮化合金材料及其制备方法和应用
CN106048284A (zh) 一种钒氮合金及其制备方法
CN102644015A (zh) 一种氮化钒铁合金的生产方法
CN101717883A (zh) 钒(铁)碳氮化物的连续化生产方法及其设备
CN101082089A (zh) 氮化钒合金的制备方法
CN108034791A (zh) 一种冶炼微合金钢的方法
CN107012385A (zh) 高氮钒氮合金的制备方法
CN104018056A (zh) 一种高品质低成本的氮化钒铁制备方法
CN109652735A (zh) 一种氮化硅锰合金的生产方法
CN103484752A (zh) 硅钒铁合金及其生产方法
CN102936678A (zh) 一种钒氮合金生产方法
CN103303880A (zh) 真空炉法制备高氮氮化钒生产工艺
CN113737074A (zh) 一种高氮系合金及其制备方法
CN105838959B (zh) 一种钒氮微合金添加剂及其制备方法
CN1775663A (zh) 一种氮化锰的微波合成方法
CN107604234A (zh) 一种制备氮化硅钒铁的方法
CN104162678B (zh) 一种利用晶间腐蚀制备高压缩性水雾化不锈钢粉的方法
CN106048279A (zh) 一种钒氮合金液相烧结生产方法
CN103754839B (zh) 一种纳米晶氮化钒粉体的制备方法
CN105063398B (zh) 一种制备高氮钒氮合金的工艺
CN104060116A (zh) 一种氮化钒硅锰合金的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20190419