[发明专利]氮化铝镍合金及其生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种氮化铝镍合金及其生产方法。

背景技术

众所周知，镍是强烈形成奥氏体和扩大奥氏体区的元素，不锈钢生产过程中，镍一般是必加元素之一，加入量从5%-12%不等，但镍是稀有贵重金属，在不锈钢生产过程中单一使用金属镍，生产成本将很高。氮是强烈的奥氏体形成元素，氮在大气中广泛存在，成本极低，但目前不锈钢中加氮采取吹氮工艺，氮的收得率不能精准控制，不锈钢质量不够稳定，所以目前加入氮化锰的方式居多，但氮化锰的价格目前也是很高的，生产成本也很高，加入后氮在钢水中与钢的重新结合也不够稳定。因此，研究一种价格低的代替金属镍和氮化锰的氮化铝镍合金及其生产方法，是目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种氮化铝镍合金及其生产方法。

本发明解决其技术问题的产品技术方案是：

氮化铝镍合金，其特征在于，其成份为：15-80%的镍、13-65%的铝，5-25%的氮，碳≤0.5、硫≤0.01%、磷≤0.01%。

本发明解决其技术问题的第一种方法技术方案是：

氮化铝镍合金的生产方法，其工艺步骤为：①原料准备—根据氮化铝镍合金的成分中镍、铝和氮的含量以及镍粉和铝粉的品位，计算镍粉和铝粉的用量，②混料—将称量的镍粉和铝粉混合均匀，③加工烧制—首先将混合匀的镍粉和铝粉放入高压反应釜中并加入点火药用硅粉，再将反应釜封闭并抽真空至-0.09MPa，然后向反应釜通入含氮气体并将压力调至4-12MPa，最后通电点火，在维待含氮气压力情况下待反应温度自最高点下降至100℃以下出炉。所述的镍粉为金属质镍粉，所述含氮气体为氮气、氨气。金属质镍粉优选纯镍粉；且纯镍粉和铝粉的粒度为60-200目。

本发明解决其技术问题的第二种方法技术方案是：

氮化铝镍合金的生产方法，其工艺步骤为：①原料准备—根据氮化铝镍合金的成分中镍、铝和氮的含量以及镍粉和铝粉的品位，计算金属镍粉和铝粉的用量，②混料—将称量的镍粉和铝粉混合均匀，③加工烧制—将混合匀的粉料或将混合匀的粉料压成球并干燥后的型料放入窑炉中，再将反应釜封闭并抽真空至-0.01MPa，然后往反应釜中通入含氮气体并将压力调至0.01-0.04MPa，升温至300-350℃后保温4小时，再继续升温至550-650℃后保温2小时，随后冷却至室炉出炉。所述的镍粉为金属质镍粉，所述含氮气体为氮气、氨气；金属质镍粉优选镍铁粉；且镍铁粉和铝粉的粒度为60-300目。所述的压球干燥为将湿球在110-160℃在烘干箱中干燥4-10小时。

与现有技术相比，因氮元素在奥氏体不锈钢中可以部分代替镍，所以在不锈钢中加入氮化铝镍可以减少镍的用量，从而降低不锈钢生产成本。直接将镍配合铝进行氮化使用，氮含量高，收得率稳定，可直接减少镍和氮化锰的用量，从而能有效节省成本、提高和稳定不锈钢的性能。

具体实施方式

氮化铝镍合金，其成份为：15-80%的镍、13-65%的铝，5-25%的氮，碳≤0.5、硫≤0.01%、磷≤0.01%。

氮化铝镍合金的生产方法，其工艺步骤为：①原料准备—根据氮化铝镍合金的成分中镍、铝和氮的含量以及镍粉和铝粉的品位，计算镍粉和铝粉的用量，②混料—将称量的镍粉和铝粉混合均匀，③加工烧制—首先将混合匀的镍粉和铝粉放入高压反应釜中并加入点火药用硅粉，再将反应釜封闭并抽真空至-0.09MPa，然后向反应釜通入含氮气体并将压力调至4-12MPa，最后通电点火，在维待含氮气压力情况下待反应温度自最高点下降至100℃以下出炉。所述的镍粉为金属质镍粉，所述含氮气体为氮气、氨气。金属质镍粉优选纯粉；且镍铁粉和铝粉的粒度为60-200目。

氮化铝镍合金的生产方法，其工艺步骤为：①原料准备—根据氮化铝镍合金的成分中镍、铝和氮的含量以及镍粉和铝粉的品位，计算金属镍粉和铝粉的用量，②混料—将称量的镍粉和铝粉混合均匀，③加工烧制—将混合匀的粉料或将混合匀的粉料压成球并干燥后的型料放入窑炉中，再将反应釜封闭并抽真空至-0.01MPa，然后往反应釜中通入含氮气体并将压力调至0.01-0.04MPa，升温至300-350℃后保温4小时，再继续升温至550-650℃后保温2小时，随后冷却至室炉出炉。所述的镍粉为金属质镍粉，所述含氮气体为氮气、氨气；金属质镍粉优选镍铁粉；且镍铁粉和铝粉的粒度为60-300目。所述的压球干燥为将湿球在110-160℃在烘干箱中干燥4-10小时。

实例1