一种高氮钒氮合金的制备方法

文档序号:1811322 发布日期:2021-11-09 浏览:24次 >En<

阅读说明:本技术 一种高氮钒氮合金的制备方法 (Preparation method of high-nitrogen vanadium-nitrogen alloy ) 是由 林学娟 于 2021-08-05 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种高氮钒氮合金的制备方法,包括以下步骤,S1、根据设计标准,对片钒、氮化硅、氮化铝、鳞片石墨进行称取,对片钒、氮化硅、氮化铝进行磨粉处理,研磨细度为100-400目,对鳞片石墨进行磨粉处理,研磨细度为120-230目,将片钒、氮化硅、氮化铝磨粉料和鳞片石墨磨粉料倒入容器内进行混合处理,得到原料,S2、对三氧化二钒、钼铁粉、雾化纯铜粉进行称取,本发明的有益效果是:通过加入了增氮剂,实现了氮化硅铁对合金的增氮处理,使加工工艺更稳定,通过加入了氧化铁,实现了氧化铁对合金冶炼的效率进行提高,通过加入了鳞片石墨,鳞片石墨的耐高温、导热、润滑、可塑及耐酸碱对合金制备的效率提高,提高了合金的稳定性。(The invention discloses a preparation method of a high-nitrogen vanadium-nitrogen alloy, which comprises the following steps of S1, weighing vanadium flakes, silicon nitride, aluminum nitride and flake graphite according to design standards, grinding the vanadium flakes, the silicon nitride and the aluminum nitride into powder with the grinding fineness of 100-plus 400 meshes, grinding the flake graphite into powder with the grinding fineness of 120-plus 230 meshes, pouring the vanadium flakes, the silicon nitride, the aluminum nitride grinding powder and the flake graphite grinding powder into a container for mixing treatment to obtain a raw material, and S2, weighing vanadium trioxide, molybdenum iron powder and atomized pure copper powder, wherein the preparation method has the beneficial effects that: by adding the nitrogen increasing agent, the nitrogen increasing treatment of the ferro-silicon nitride on the alloy is realized, the processing technology is more stable, the efficiency of iron oxide on alloy smelting is improved by adding the iron oxide, and the efficiency of high temperature resistance, heat conduction, lubrication, plasticity and acid and alkali resistance of the flake graphite on alloy preparation is improved by adding the flake graphite, so that the stability of the alloy is improved.)

一种高氮钒氮合金的制备方法

技术领域

本发明涉及钢铁冶金技术领域,具体为一种高氮钒氮合金的制备方法。

背景技术

钒的踪迹遍布全世界。在地壳中,钒的含量并不少,平均在两万个原子中,就有一个钒原子,比铜、锡、锌、镍的含量都多,但钒的分布太分散了,几乎没有含量较多的矿床。在海水中,在海胆等海洋生物体内,在磁铁矿中,在多种沥青矿物和煤灰中,在落到地球的陨石和太阳的光谱线中,人们都发现了钒的踪影。钒是地球上广泛分布的微量元素,其含量约占地壳构成的0.02%,获取相对容易,世界上已知的钒储量有98%产于钒钛磁铁矿。除钒钛磁铁矿外、钒资源还部分赋存于磷块岩矿,含铀砂岩,粉砂岩,铝土矿,含碳质的原油、煤、油页岩及沥青砂中;

目前在现有的钒氮合金生产中氮的成分过少,造成生产的效率较低,且现有的钒氮合金生产中燃烧时不够充分,造成工艺不稳定。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高氮钒氮合金的制备方法,以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的,本发明提供如下技术方案一种高氮钒氮合金的制备方法,包括以下步骤:

S1、根据设计标准,对片钒、氮化硅、氮化铝、鳞片石墨进行称取,对片钒、氮化硅、氮化铝进行磨粉处理,研磨细度为100-400目,对鳞片石墨进行磨粉处理,研磨细度为120-230目,将片钒、氮化硅、氮化铝磨粉料和鳞片石墨磨粉料倒入容器内进行混合处理,得到原料;

S2、对三氧化二钒、钼铁粉、雾化纯铜粉进行称取,将三氧化二钒、雾化纯铜粉用水冲洗干净后,进行自然晾干后进行磨粉处理,研磨细度为40-200目,再将钼铁粉与三氧化二钒和雾化纯铜粉的磨粉料倒至容器内进行混合处理,得到辅料;

S3、对粉剂、增氮剂、粘结剂进行称取,通过30-60目筛网对粉剂进行筛分处理,筛分出的大块料通过研磨机继续研磨,研磨后与筛分后粉料混合,通过80-140目筛网对混料进行二次筛分,筛分后的混料置于容器内,将S1中的原料和S2中的辅料与向容器内的混料进行混合,混合时倒入粘结剂,在粘结剂的作用下压制成一号料球,压力为20-35kN,保压时间为8-20min;

S4、对氧化铁、稀土镧进行称取,将氧化铁、稀土镧与S3中得到的料球进行二次压制处理,得到二次料球,压力为30-70kN,保压时间为3-10min;

S5、对镁粉、助烧剂进行称取,将称取后的镁粉、助烧剂,将镁粉、助烧剂与S4中的二号料球进行热压制处理,加热温度为150-300℃,压力为40-70kN,保压时间为5-13min,处理后进行冷却,得到三号料球;

S6、将S5得到的三号料球在高温状态下氮气反应,加热温度为500-1450℃,反应时间为3-8h,反应后出炉,出炉后冷却得到高氮钒氮合金。

作为优选,所述S1中原料按重量份计为:片钒60-120份、氮化硅10-40份、氮化铝20-55份、鳞片石墨15-40份。

作为优选,所述S2中原料按重量份计为:三氧化二钒20-35份、钼铁粉5-13份、雾化纯铜粉1.5-5份。

作为优选,所述S3中原料按重量份计为:粉剂3-10份、增氮剂20-40份、粘结剂1.5-5份。

作为优选,所述S4中原料按重量份计为:氧化铁10-20份、稀土镧5-12份,所述S5中原料按重量份计为:镁粉4-10份、助烧剂10-15份。

作为优选,所述增氮剂为氮化硅铁、氮化硅锰、氮化锰铁的其中一种。

作为优选,所述粘结剂为丙烯酰胺、聚乙烯醇、醋酸乙烯的一种或几种混合物。

作为优选,所述助烧剂为硅质合金粉。

作为优选,所述粉剂为炭黑、骨炭的一种或几种混合物。

与现有技术相比,本发明的有益效果是:通过加入了助烧剂,实现了硅质合金粉对生产工艺中的燃烧更加强烈,使加工效率更高,通过加入了增氮剂,实现了氮化硅铁对合金的增氮处理,使加工工艺更稳定,通过加入了氧化铁,实现了氧化铁对合金冶炼的效率进行提高,通过加入了鳞片石墨,鳞片石墨的耐高温、导热、润滑、可塑及耐酸碱对合金制备的效率提高,提高了合金的稳定性。

具体实施方式

本发明提供一种技术方案:一种高氮钒氮合金的制备方法,包括以下步骤:

S1、根据设计标准,对片钒、氮化硅、氮化铝、鳞片石墨进行称取,对片钒、氮化硅、氮化铝进行磨粉处理,研磨细度为100-400目,对鳞片石墨进行磨粉处理,研磨细度为120-230目,将片钒、氮化硅、氮化铝磨粉料和鳞片石墨磨粉料倒入容器内进行混合处理,得到原料;

S2、对三氧化二钒、钼铁粉、雾化纯铜粉进行称取,将三氧化二钒、雾化纯铜粉用水冲洗干净后,进行自然晾干后进行磨粉处理,研磨细度为40-200目,再将钼铁粉与三氧化二钒和雾化纯铜粉的磨粉料倒至容器内进行混合处理,得到辅料;

S3、对粉剂、增氮剂、粘结剂进行称取,通过30-60目筛网对粉剂进行筛分处理,筛分出的大块料通过研磨机继续研磨,研磨后与筛分后粉料混合,通过80-140目筛网对混料进行二次筛分,筛分后的混料置于容器内,将S1中的原料和S2中的辅料与向容器内的混料进行混合,混合时倒入粘结剂,在粘结剂的作用下压制成一号料球,压力为20-35kN,保压时间为8-20min;

S4、对氧化铁、稀土镧进行称取,将氧化铁、稀土镧与S3中得到的料球进行二次压制处理,得到二次料球,压力为30-70kN,保压时间为3-10min;

S5、对镁粉、助烧剂进行称取,将称取后的镁粉、助烧剂,将镁粉、助烧剂与S4中的二号料球进行热压制处理,加热温度为150-300℃,压力为40-70kN,保压时间为5-13min,处理后进行冷却,得到三号料球;

S6、将S5得到的三号料球在高温状态下氮气反应,加热温度为500-1450℃,反应时间为3-8h,反应后出炉,出炉后冷却得到高氮钒氮合金。

其中,所述S1中原料按重量份计为:片钒60-120份、氮化硅10-40份、氮化铝20-55份、鳞片石墨15-40份。

其中,所述S2中原料按重量份计为:三氧化二钒20-35份、钼铁粉5-13份、雾化纯铜粉1.5-5份。

其中,所述S3中原料按重量份计为:粉剂3-10份、增氮剂20-40份、粘结剂1.5-5份。

其中,所述S4中原料按重量份计为:氧化铁10-20份、稀土镧5-12份,所述S5中原料按重量份计为:镁粉4-10份、助烧剂10-15份。

其中,所述增氮剂为氮化硅铁、氮化硅锰、氮化锰铁的其中一种。

其中,所述粘结剂为丙烯酰胺、聚乙烯醇、醋酸乙烯的一种或几种混合物。

其中,所述助烧剂为硅质合金粉。

其中,所述粉剂为炭黑、骨炭的一种或几种混合物。

实施例1、一种高氮钒氮合金的制备方法,各原料按重量份计为:片钒60份、氮化硅10份、氮化铝20份、鳞片石墨15份、三氧化二钒20份、钼铁粉5份、雾化纯铜粉1.5份、炭黑3份、氮化硅铁20份、醋酸乙烯1.5份、氧化铁10份、稀土镧5份、镁粉4份、硅质合金粉10份。

一种高氮钒氮合金的制备方法,包括以下步骤:

S1、根据设计标准,对片钒、氮化硅、氮化铝、鳞片石墨进行称取,对片钒、氮化硅、氮化铝进行磨粉处理,研磨细度为100目,对鳞片石墨进行磨粉处理,研磨细度为120目,将片钒、氮化硅、氮化铝磨粉料和鳞片石墨磨粉料倒入容器内进行混合处理,得到原料;

S2、对三氧化二钒、钼铁粉、雾化纯铜粉进行称取,将三氧化二钒、雾化纯铜粉用水冲洗干净后,进行自然晾干后进行磨粉处理,研磨细度为40目,再将钼铁粉与三氧化二钒和雾化纯铜粉的磨粉料倒至容器内进行混合处理,得到辅料;

S3、对炭黑、氮化硅铁、醋酸乙烯进行称取,通过30目筛网对炭黑进行筛分处理,筛分出的大块料通过研磨机继续研磨,研磨后与筛分后粉料混合,通过80目筛网对混料进行二次筛分,筛分后的混料置于容器内,将S1中的原料和S2中的辅料与向容器内的混料进行混合,混合时倒入醋酸乙烯,在醋酸乙烯的作用下压制成一号料球,压力为20kN,保压时间为8min;

S4、对氧化铁、稀土镧进行称取,将氧化铁、稀土镧与S3中得到的料球进行二次压制处理,得到二次料球,压力为30kN,保压时间为3min;

S5、对镁粉、硅质合金粉进行称取,将称取后的镁粉、硅质合金粉,将镁粉、硅质合金粉与S4中的二号料球进行热压制处理,加热温度为150℃,压力为40kN,保压时间为5min,处理后进行冷却,得到三号料球;

S6、将S5得到的三号料球在高温状态下氮气反应,加热温度为500℃,反应时间为3h,反应后出炉,出炉后冷却得到高氮钒氮合金。

实施例2、一种高氮钒氮合金的制备方法,各原料按重量份计为:片钒120份、氮化硅40份、氮化铝55份、鳞片石墨40份、三氧化二钒35份、钼铁粉13份、雾化纯铜粉5份、炭黑10份、氮化硅铁40份、醋酸乙烯5份、氧化铁20份、稀土镧12份、镁粉10份、硅质合金粉15份。

一种高氮钒氮合金的制备方法,包括以下步骤:

S1、根据设计标准,对片钒、氮化硅、氮化铝、鳞片石墨进行称取,对片钒、氮化硅、氮化铝进行磨粉处理,研磨细度为400目,对鳞片石墨进行磨粉处理,研磨细度为230目,将片钒、氮化硅、氮化铝磨粉料和鳞片石墨磨粉料倒入容器内进行混合处理,得到原料;

S2、对三氧化二钒、钼铁粉、雾化纯铜粉进行称取,将三氧化二钒、雾化纯铜粉用水冲洗干净后,进行自然晾干后进行磨粉处理,研磨细度为200目,再将钼铁粉与三氧化二钒和雾化纯铜粉的磨粉料倒至容器内进行混合处理,得到辅料;

S3、对炭黑、氮化硅铁、醋酸乙烯进行称取,通过60目筛网对炭黑进行筛分处理,筛分出的大块料通过研磨机继续研磨,研磨后与筛分后粉料混合,通过140目筛网对混料进行二次筛分,筛分后的混料置于容器内,将S1中的原料和S2中的辅料与向容器内的混料进行混合,混合时倒入醋酸乙烯,在醋酸乙烯的作用下压制成一号料球,压力为35kN,保压时间为20min;

S4、对氧化铁、稀土镧进行称取,将氧化铁、稀土镧与S3中得到的料球进行二次压制处理,得到二次料球,压力为70kN,保压时间为10min;

S5、对镁粉、硅质合金粉进行称取,将称取后的镁粉、硅质合金粉,将镁粉、硅质合金粉与S4中的二号料球进行热压制处理,加热温度为300℃,压力为70kN,保压时间为13min,处理后进行冷却,得到三号料球;

S6、将S5得到的三号料球在高温状态下氮气反应,加热温度为1450℃,反应时间为8h,反应后出炉,出炉后冷却得到高氮钒氮合金。

实施例3、一种高氮钒氮合金的制备方法,各原料按重量份计为:片钒90份、氮化硅25份、氮化铝40份、鳞片石墨30份、三氧化二钒28份、钼铁粉10份、雾化纯铜粉3份、炭黑7份、氮化硅铁30份、醋酸乙烯4份、氧化铁15份、稀土镧9份、镁粉6份、硅质合金粉13份。

一种高氮钒氮合金的制备方法,包括以下步骤:

S1、根据设计标准,对片钒、氮化硅、氮化铝、鳞片石墨进行称取,对片钒、氮化硅、氮化铝进行磨粉处理,研磨细度为290目,对鳞片石墨进行磨粉处理,研磨细度为170目,将片钒、氮化硅、氮化铝磨粉料和鳞片石墨磨粉料倒入容器内进行混合处理,得到原料;

S2、对三氧化二钒、钼铁粉、雾化纯铜粉进行称取,将三氧化二钒、雾化纯铜粉用水冲洗干净后,进行自然晾干后进行磨粉处理,研磨细度为140目,再将钼铁粉与三氧化二钒和雾化纯铜粉的磨粉料倒至容器内进行混合处理,得到辅料;

S3、对炭黑、氮化硅铁、醋酸乙烯进行称取,通过45目筛网对炭黑进行筛分处理,筛分出的大块料通过研磨机继续研磨,研磨后与筛分后粉料混合,通过120目筛网对混料进行二次筛分,筛分后的混料置于容器内,将S1中的原料和S2中的辅料与向容器内的混料进行混合,混合时倒入醋酸乙烯,在醋酸乙烯的作用下压制成一号料球,压力为28kN,保压时间为15min;

S4、对氧化铁、稀土镧进行称取,将氧化铁、稀土镧与S3中得到的料球进行二次压制处理,得到二次料球,压力为45kN,保压时间为7min;

S5、对镁粉、硅质合金粉进行称取,将称取后的镁粉、硅质合金粉,将镁粉、硅质合金粉与S4中的二号料球进行热压制处理,加热温度为230℃,压力为55kN,保压时间为10min,处理后进行冷却,得到三号料球;

S6、将S5得到的三号料球在高温状态下氮气反应,加热温度为1100℃,反应时间为6h,反应后出炉,出炉后冷却得到高氮钒氮合金。

在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定,对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

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