[发明专利]一种纯净化氮化锰合金超低杂质含量的处理方法

说明书

本发明涉及氮化锰合金，具体地说是一种纯净化氮化锰合金超低杂质含量的处理方法。

按照传统的生产氮化锰的方法，在氮气气氛中由矿石直接还原金属锰的过程中，利用金属锰在高温下吸氮的性质制备氮化锰合金，由此方法得到氮化锰合金氮含量低、杂质元素高，目前从市场上的得到的最纯净的氮化锰元素(wt％)含量为：N＞6.0，C＜0.05，P＜0.05，Si＜1.0，S＜0.05，余量为Mn，因此无法满足含氮量高的高性能合金的要求。但还没有氮含量高、杂质元素低的纯净化氮化锰产品。

本发明的目的是提供一种氮含量高、杂质元素低的纯净化氮化锰的处理方法，用以满足含氮量高的高性能合金的要求。为了实现上述目的，本发明的技术方案是按如下步骤操作：

1.将金属锰脱硫、脱碳、脱磷，使锰中硫、碳、磷含量降至C＜0.02，S＜0.01，P＜0.01，余量为Mn；

2.将上述金属锰破碎至小于Φ2的颗粒后，置于一密封的、其壁上装有两根不锈钢管的不锈钢容器里；

3.将上述不锈钢容器放进电炉中，将不锈钢容器上的不锈钢管分别接通纯氮气源和盛水容器；

4.打开氮气源的通气阀，向盛有上述金属锰的不锈钢容器中充纯氮气，当盛水容器里的不锈钢管开口处有气泡流出时，观测氮气的流量，给电炉送电，升温至450～1100℃，保温20～200小时；

5.电炉断电，继续充氮气至不锈钢容器温度降温至室温，此时其内盛有的所述金属锰为超低杂质含量的氮化锰合金。

所述金属锰可用杂质元素低的电解金属锰代替。

本发明具有如下优点：

1.氮含量高，杂质元素低。采用本发明得到的氮化锰大大地降低了氮化锰中的杂质元素含量，其中S、P含量可降低近10倍。

2.应用性强。经本发明处理后所得到的纯净化氮化锰，使一些要求极为严格的、市场上没有的、特殊钢的生产成为可能，如军工用高氮高锰材料、含氮不锈钢等，它适于冶金行业大批量生产高质量钢及合金的要求。

3.方法简单易行。本发明从金属锰的杂质元素着手，经过简单的处理，能进一步降低硫、磷、碳的含量，从而取得超低杂质含量的纯净化氮化锰。

下面结合实施例对本发明作进一步详细说明。

实施例1

其具体操作步骤如下：

1.首先把电解金属锰利用真空感应炉经过脱硫、脱碳、脱磷处理，使锰中的硫、碳及磷含量降低到C＜0.02，S＜0.01，P＜0.01，余量为Mn；

2.把经过上述处理的电解金属锰破碎至小于Φ2的颗粒，再把锰粒放置到一密闭的不锈钢箱中，在这个不锈钢中通有两根不锈钢管，做为制备氮化锰的进氮气和出氮气的通路；

3.将内盛有电解金属锰颗粒的密闭的不锈钢箱置入马福炉中，经其中一根不锈钢管充纯氮气到不锈钢箱中，另一根不锈钢管的管头处放置到一盛有水的盒中，以便在通氮气时直观的观测氮气的流量；

4.在这一切准备就绪后，开通氮气的通气阀，使氮气流入不锈钢箱中，排除不锈钢箱里的空气，当水盒中有气泡流出时，送电，给马福炉加热升温，将温度控制在840℃，保温64小时；

5.将马福炉断电，继续经不锈钢管向不锈钢箱通氮气，直至盛有所述电解金属锰的不锈钢箱降至室温为止。

处理后具体技术数据为：