[发明专利]氮化钒铁的制备方法

说明书

本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种氮化钒铁的制备方法。针对现有方法制备的氮化钒铁产品中容易混入单质铁，质量差等缺陷，本发明提供一种氮化钒铁的制备方法，包括以下步骤：a、将VFe50和VFe80磨碎，混合均匀；b、将配好的物料转入石墨坩埚中，布料厚度为20～50mm，加入30～50g钛粉作为点火剂；c、将石墨坩埚转入反应装置，密封后抽真空，充入氮气至常压，再次抽真空，再次充入氮气至7～9MPa，使用电子点火点燃点火剂，冷却至45～55℃，制得氮化钒铁。本发明以50钒铁、80钒铁和洁净的氮气作为原料，根据自蔓延原理，利用密闭容器氮气加压电子点火技术，具有操作简单，劳动强度小，作业环境好，生产出的产品质量稳定，收得率高等优点。

技术领域

本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种氮化钒铁的制备方法。

背景技术

氮化钒铁是近几年逐步扩大使用的炼钢合金添加剂，可改变钒的相间分布，提高钢的持久强度，改善钢的韧性和塑性，同时还提高抗热强度和抗短时蠕变能力。添加氮化钒铁还可以降低昂贵稀有的金属钒使用量。

工业生产中，制备氮化钒铁的方法主要有以下两种：(1)使用氧化钒、碳粉、铁粉为原料制取氮化钒铁；此方法原料产品质量不稳定，杂质含量变化大，很难制取质量合格的氮化钒铁。(2)以钒铁合金为原料，加入一定量的铁粉，在密闭空间内氮化燃烧反应制取氮化钒铁；该方法制取的产品质量虽优于第一种方法，但仍存在产品质量波动大的缺陷，合金中仍有单质铁存在。

发明内容

本发明要解决的技术问题为：现有方法制备的氮化钒铁产品中容易混入单质铁，质量差等缺陷。

本发明解决上述技术问题的技术方案为：提供一种氮化钒铁的制备方法。该方法包括以下步骤：

a、将VFe50和VFe80磨碎，混合均匀；

b、将配好的物料转入石墨坩埚中，布料厚度为20～50mm，加入30～50g钛粉作为点火剂；

c、将石墨坩埚转入反应装置，密封后抽真空，充入氮气至常压，再次抽真空，再次充入氮气至7～9MPa，使用电子点火点燃点火剂，反应30～45min后，冷却至45～55℃，制得氮化钒铁。

其中，上述氮化钒铁的制备方法中，步骤a中所述磨碎为磨碎至粒度过80目筛。

其中，上述氮化钒铁的制备方法中，步骤a中所述混合时间为3～8min。

其中，上述氮化钒铁的制备方法中，步骤a中所述VFe50和VFe80的重量比为38～93︰18～175。

其中，上述氮化钒铁的制备方法中，步骤a中所述的VFe50成分符合VFe50国家标准；VFe80成分符合VFe80国家标准。

其中，上述氮化钒铁的制备方法中，步骤c中所述的抽真空抽至真空度为≤0.01Pa。

其中，上述氮化钒铁的制备方法中，步骤c中所述氮气纯度≥99.5％，O₂≤0.1％。

本发明的有益效果为：

本发明充分利用生产钒铁时产生的细粉，直接用钒铁细粉作为原料，避免了使用钒铁和铁粉，V₂O₃、碳粉和铁粉作为原料时，产品中有单质铁存在的情况；本发明以50钒铁、80钒铁和洁净的氮气作为原料，根据自蔓延原理，利用密闭容器氮气加压电子点火技术，具有操作简单，劳动强度小，作业环境好，生产出的产品质量稳定，收得率高等优点，为氮化钒铁合金的生产提供了一种绿色、清洁、高效的方法，具有重要的意义。

具体实施方式

本发明提供了一种氮化钒铁的制备方法，包括以下步骤：

a、将VFe50和VFe80磨碎，混合均匀；