[发明专利]一种高氮硅钛合金及其生产方法

说明书

本发明涉及合金技术领域，提出了一种高氮硅钛合金及其生产方法，生产方法包括以下步骤：S1、将钛铁粉和硅铁粉按照1:1‑2.5的比例混合均匀后粉磨得到混合料；S2、将所述混合料中加入助剂二次搅拌，混合均匀后粉磨，压制成坯料；S3、将所述坯料于窑中，抽真空通入含氮气体至压力0.05‑0.06MPa；S4、升温至1380‑1450℃保温5‑8h，冷却至室温出炉；所述步骤S2中，助剂为硼化钙、硫酸亚铁铵、氧化铱的混合物。通过上述技术方案，解决了现有技术中的合金含氮量不高的问题。

技术领域

本发明涉及合金技术领域，具体的，涉及一种高氮硅钛合金及其生产方法。

背景技术

高氮硅钛合金是一种新型钢铁添加剂，氮是强烈的奥氏体形成元素，氮在奥氏体相中比碳容易固溶，并有抑制钢中碳化物析出的效果，同时能有效改善钢的强度和耐蚀性，氮在大气中广泛存在，能够代替铌铁、钒铁等进行炼钢微合金化，提高钢材强度等优点，使用该合金可以保证钢材性能满足技术规范的要求。

常规的制备高氮硅钛合金的工艺有液态渗氮和固态渗氮工艺，这两种方法的得到的合金中氮含量比较低，因此研究一种含氮量的氮硅钛合金，提高对钢材性能的改善很有必要。

发明内容

本发明提出一种高氮硅钛合金及其生产方法，解决了现有技术中的合金含氮量不高的问题。

本发明的技术方案如下：

一种高氮硅钛合金的生产方法，包括以下步骤：

S1、将钛铁粉和硅铁粉按照1:1-2.5的比例混合均匀后粉磨得到混合料；

S2、将所述混合料中加入助剂二次搅拌，混合均匀后粉磨，压制成坯料；

S3、将所述坯料于窑中，抽真空通入含氮气体至压力0.05-0.06MPa；

S4、升温至1380-1450℃保温5-8h，冷却至室温出炉；

所述步骤S2中，助剂为硼化钙、硫酸亚铁铵、氧化铱的混合物。

作为进一步的技术方案，所述助剂为硼化钙、硫酸亚铁铵、氧化铱的混合物，三者的比例为(2-4):(6-8):1。

作为进一步的技术方案，所述助剂为硼化钙、硫酸亚铁铵、氧化铱的混合物，三者的比例为3:7:1。

作为进一步的技术方案，所述步骤S1中，粉磨至粒度小于150目。

作为进一步的技术方案，所述步骤S2中，粉磨至粒度小于100目。

将助剂与金属原料分步搅拌粉磨，一方面可以降低直接一步粉磨的难度，另一方面能够提高氮含量，在后续应用到钢铁的冶炼中，氮在钢中吸收率也有所降低。

作为进一步的技术方案，所述钛铁粉为FeTi70，硅铁粉为TFeSi75。

作为进一步的技术方案，所述助剂的加入质量为钛铁粉质量的0.5％。

本发明还提出了根据所述的高氮硅钛合金的生产方法得到的高氮硅钛合金。

作为进一步的技术方案，所述的高氮硅钛合金化学组成以质量百分比计，包括：钛14％-30％、硅25％-40％、氮20％-40％，余量为铁和不可避免杂质。

本发明的有益效果为：

1、通过本发明的生产方法，制备得到的微晶化合金，含氮量可以达到20-30％，在吨钢中加入该合金，钢中氮控制命中率为100％，氮在钢中的吸收率可达82％左右。