[发明专利]一种可规模生产高纯钒氮合金的工艺

摘要

本发明涉及一种可规模生产高纯钒氮合金的工艺，属于冶金技术领域。本发明利用自蔓延高温合成技术，以粗级偏钒酸铵为原料，直接掺混炭粉，点火，由NH4VO3中的NH4+促进氮合，在高温下渗氮；反应完全后，高纯钒氮合金在石墨坩埚中通氮气冷却后取出，破碎成块。本发明反应时间短，能耗与成本低，可以大规模生产；生产的氮钒合金高氮高纯，氮含量≥17%。氮含量优于美国VN合金。

主权项

一种可规模生产高纯钒氮合金的工艺，利用自蔓延高温合成技术，其特征是以粗偏钒酸铵为原料，直接掺混炭粉，点火，由NH4VO3中的NH4+促进氮合，在高温下渗氮；具体步骤是：反应前，将粗偏钒酸铵和炭粉混合充分，装入一个个石墨坩埚中；这些石墨坩埚成层叠状态放入密闭合成容器中；启动点火装置引燃原料进行合成反应，燃烧合成高纯钒氮合金；所产生的水蒸气和一氧化碳从密闭合成容器的上方经排气阀排出；当钒氮化反应温度达到1500℃‑1520℃；调节控制排气阀使密闭合成容器中的气体压力为 2‑3MPa，燃烧合成反应自持续进行；合成过程中钒氮合金内的H2O和CO的排出受限，而变得缓慢，不会连续从钒氮合金体表面同一位置涌出而形成气缝，使最终产品钒氮合金的表面裂纹少；反应完全后，高纯钒氮合金在石墨坩埚中通氮气冷却后取出，破碎成块；所述的粗偏钒酸铵和炭粉混合中，炭粉加入量为粗偏钒酸铵总重量的11%‑15%。