氮化锰钒铁及其生产方法技术

一种氮化锰钒铁及其生产方法，属于冶金技术领域，氮化锰钒铁合金由下述成分组成：钒35-50%，锰30-45%，氮10-18%，碳≤0.6%，硅≤2.0%，磷≤0.3%，硫≤0.02%，余量为铁和不可避免的杂质。生产方法如下：将钒铁、氮化锰铁破碎装入密封容器或炉窑中，抽真空达到-0.03～-0.04MPa，然后通入0.02～0.05MPa的氮气，升温加热到1200℃，保温4-6小时，在氮气氛围中冷却到20-50℃。本发明专利技术将氮化锰铁和钒铁进行结合形成氮化锰钒铁，有效利用了氮化锰中氮含量较高和钒铁的微合金化，有效提高了氮化锰铁中的氮含量，在炼钢使用过程中能增加钢中氮含量，有效提高微合金化效果。

【技术实现步骤摘要】
氮化锰钒铁及其生产方法
本专利技术属于冶金
，具体涉及氮化锰钒铁及其生产方法。
技术介绍
在炼钢产生过程中要通过必要的强化手段来改善钢材的性能，传统使用的强化元素有铌、钒、钛、等金属化合物。随着当前钢铁成本压力的不断增加，不同的强化手段也在不断的被使用.相关资料研究表明，通过向钢中添加氮和钒的化合物，在钢中VN、VC或V(C,N)是钒在奥氏体中主要的析出形式，起到沉淀强化的作用，因为V、N的亲和力要大于V、C的亲和力，即在相同的条件下首先形成VN。使用FeV微合金化的钢中,V主要是以固溶态存在于基体当中,很少会以V碳氮化物的形式析出而产生沉淀强化的作用。而当以VN微合金化的钢中,则会有大量的V以V碳氮化物的形式析出,不会有固溶到基体当中的V存在,因为其中大量N的存在,使V优先与N结合,形成VN化物,其中固溶形式V成为了析出态的VN化物,改变了其在相间的分布形式,有明显的沉淀强化效果。目前在炼钢过程中由于氮含量不足，造成VN强化的效果不明显，这就需要向钢中增加足够的氮进行，单纯的进行吹氮气，由于溶解度的问题不能形成有效的氮化物。因此，要以氮化物的形式加入到钢中，提高钢中氮含量的比例，起到固溶强化的效果。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供氮化锰钒铁及其生产方法,该氮化锰钒铁是一种在炼钢过程中使用的强化合金，提高V沉淀强化能力，稳定氮的吸收率和稳定率。本专利技术以上所称问题是由以下技术方案解决的：氮化锰钒铁合金，由下述成分组成：钒35-50%，锰30-45%，氮10-18%，碳≤0.6%，硅≤2.0%，磷≤0.3%，硫≤0.02%，余量为铁和不可避免的杂质。基于上述的氮化锰钒铁合金的生产方法，包括以下步骤：根据上述成分比例计算出钒铁和氮化锰铁的用量，将所述钒铁、氮化锰铁破碎装入密封容器或炉窑中，抽真空达到-0.03～-0.04MPa，然后通入0.02～0.05MPa的氮气，升温加热到1200-1250℃，保温4-6小时，在氮气氛围中进行冷却到20-50℃。本专利技术所述钒铁为片剂钒铁。本专利技术所述氮化锰铁中锰含量为75-85%。本专利技术所述氮气的纯度在99.9%以上。本专利技术所述保温时间为5小时。本专利技术所述钒铁、氮化锰铁破碎粒度要求50-150目。本专利技术所述钒铁、氮化锰铁破碎后，使用聚乙烯醇为粘结剂进行压球处理，物料和粘结剂的加入比例为100:1-10。采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本专利技术的产品通过将氮化锰铁和钒铁进行结合形成氮化锰钒铁，有效利用了氮化锰中氮含量较高和钒铁的微合金化，有效改善了氮化锰铁中的氮含量不足的问题，在氮化锰钒铁使用过程中能增加钢中氮含量，形成有效的氮化钒强化，吨钢能降低合金成本为12-15元/吨，对微合金化效果有明显的提升。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。实施例1氮化锰钒铁合金，成分组成如下：钒35%，锰45%，氮10%，碳0.5%，硅1.5%，磷0.1%，硫0.01%，余量为铁和不可避免的杂质。将片剂钒铁300kg、氮化锰铁200kg破碎至100目，聚乙烯醇为粘结剂进行压球处理，物料和粘结剂的加入比例为100:1，装入炉窑中，氮化锰铁中锰含量为75%。抽真空达到-0.04MPa，然后通入0.04MPa的纯度为99.999%的氮气，升温加热到1200℃，保温5小时，在氮气氛围中冷却到40℃。实施例2氮化锰钒铁合金，成分组成如下：钒43%，锰35%，氮14%，碳0.4%，硅1.7%，磷0.15%，硫0.01%，余量为铁和不可避免的杂质。将片剂钒铁200kg、氮化锰铁150kg破碎至110目，聚乙烯醇为粘结剂进行压球处理，物料和粘结剂的加入比例为100:5，装入密封容器中，氮化锰铁中锰含量为80%。抽真空达到-0.03MPa，然后通入0.05MPa的纯度为99.999%的氮气，升温加热到1220℃，保温4小时，在氮气氛围中冷却到50℃。实施例3氮化锰钒铁合金，成分组成如下：钒49%，锰30%，氮18%，碳0.4%，硅1.5%，磷0.10%，硫0.01%，余量为铁和不可避免的杂质。将片剂钒铁400kg、氮化锰铁250kg破碎至150目，聚乙烯醇为粘结剂进行压球处理，物料和粘结剂的加入比例为100:10，装入密封容器中，氮化锰铁中锰含量为75%。抽真空达到-0.03MPa，然后通入0.02MPa的纯度为99.999%的氮气，升温加热到1230℃，保温4.5小时，在氮气氛围中冷却到20℃。实施例4氮化锰钒铁合金，成分组成如下：钒50%，锰32%，氮11%，碳0.6%，硅2.0%，磷0.3%，硫0.02%，余量为铁和不可避免的杂质。将片剂钒铁300kg、氮化锰铁220kg破碎至50目，聚乙烯醇为粘结剂进行压球处理，物料和粘结剂的加入比例为100:2，装入密封容器中，氮化锰铁中锰含量为85%。抽真空达到-0.04MPa，然后通入0.03MPa的纯度为99.999%的氮气，升温加热到1250℃，保温6小时，在氮气氛围中冷却到50℃。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氮化锰钒铁合金，其特征在于，由下述成分组成：钒35‑50%，锰30‑45%，氮10‑18%，碳≤0.6%，硅≤2.0%，磷≤0.3%，硫≤0.02%，余量为铁和不可避免的杂质。

【技术特征摘要】
1.一种氮化锰钒铁合金的生产方法，由下述成分组成：钒35-50%，锰30-45%，氮10-18%，碳≤0.6%，硅≤2.0%，磷≤0.3%，硫≤0.02%，余量为铁和不可避免的杂质，其特征在于，包括以下步骤：根据上述成分比例计算出钒铁和氮化锰铁的用量，将所述钒铁、氮化锰铁破碎装入密封容器或炉窑中，抽真空达到-0.03～-0.04MPa，然后通入0.02～0.05MPa的氮气，升温加热到1200-1250℃，保温4-6小时，在氮气氛围中冷却到20-50℃。2.根据权利要求1所述的生产方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：张兴利，高海，梁静召，田鹏，周波，霍玉鹏，
申请(专利权)人：河北钢铁股份有限公司承德分公司，
类型：发明
国别省市：河北;13