專利名稱:一種氮化硅錳合金的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明屬于新型合金制造技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種氮化硅錳合金的生產(chǎn) 方法。
背景技術(shù):
目前國內(nèi)一般采用釩氮合金和鈮鐵生產(chǎn)HRB400鋼,但隨著鈮鐵價格的 攀升,鈮微合金化HRB400鋼生產(chǎn)成本不斷增加,影響了企業(yè)的整體經(jīng)濟效 益。Nb微合金化生產(chǎn)HRB400加入適量的氮化硅錳,使鋼中的總氮含量增 加,從而增強了Nb的細化晶粒和沉淀強化作用。因此,氮化硅錳加入后, 在同等工藝條件下可以適當減少鈮鐵加入量。而且通過組合微化技術(shù)生產(chǎn)的 HRB400鋼完全達到國家規(guī)定的強度硬度標準。目前氮化硅錳的價格遠遠低 于鈮鐵價格,因此采用氮化硅錳來代替鈮鐵添加進入生產(chǎn)程序來微合金化生 產(chǎn)HRB400,可以進一步降低煉鋼生產(chǎn)成本。采用氮化硅錳、鈮微合金化生 產(chǎn)HRB400,鋼筋力學性能全部達到內(nèi)控要求且強度富余量適中, 一級抗震 比例大于99%,鋼筋綜合力學性能較好。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種真空燒結(jié)生產(chǎn)氮化硅錳的方法。利用本發(fā)明將選取硅錳 合金、硅鐵與相關(guān)添加劑混合、高溫燒結(jié)等一系列加工過程后,制造出具有
優(yōu)異性能的氮化硅錳合金。所述生產(chǎn)方法如下步驟
a. 首先將10 100份硅錳合金和20 200份硅鐵粉碎至50 300目,混 合后投入轉(zhuǎn)爐,抽真空后,在轉(zhuǎn)爐中通入氮氣并加熱升溫至20(TC 60(rC反 應(yīng)1 10小時;
b. 轉(zhuǎn)爐反應(yīng)后形成堅硬的塊狀物,粉碎成50 300目的粉末;在100份 粉末中加入1 100份鐵粉,混合均勻,然后加入黏合劑混合后用制球機制 成的球狀c. 將所制的球狀體在300'C 100(TC的溫度下在轉(zhuǎn)爐中進行初步燒結(jié), 通氮氣,反應(yīng)2 10個小時后冷卻至常溫,粉碎成50 300目的粉末;在100 份粉末中加入20 80份碳粉,混合均勻,然后加入黏合劑后重新用制球機 制成球體;
d. 將所制得的球體投入真空燒結(jié)爐中,抽真空后一直通氮氣,在240°C 400。C加熱2 4小時,在500 900。C加熱2 5小時,在900。C 1500。C加 熱2 5小時,然后自然降溫。在降溫過程中不停的通氮,最終冷卻至常溫 出爐。
采用氮化硅錳、鈮微合金化生產(chǎn)HRB400,鋼筋力學性能全部達到內(nèi)控 要求且強度富余量適中, 一級抗震比例大于99%,鋼筋綜合力學性能較好; 本發(fā)明生產(chǎn)的氮化硅錳加入鋼中具有較好的增氮作用,在同等Nb含量和軋 制工藝條件下,使Nb在鋼中的沉淀強化和細化晶粒作用明顯增強;采用氮 化硅錳、鈮微合金化生產(chǎn)HRB400和原工藝相比,煉鋼合金成本降低,經(jīng)濟 和社會效益十分顯著。
具體實施例方式
實施例1
取80份硅錳合金和100份硅鐵粉碎至200目,投入轉(zhuǎn)爐,抽真空后, 在轉(zhuǎn)爐中通入氮氣并加熱升溫至30(TC反應(yīng)3小時。轉(zhuǎn)爐反應(yīng)后形成堅硬的 塊狀物,粉碎成300目的粉末,在100份上述粉末中加入50份鐵粉,混合 均勻,然后加入黏合劑混合后用履帶式制球機制成強度合適的球體。將所制 的球在80(TC的溫度下在轉(zhuǎn)爐中進行初步燒結(jié),通氮氣,反應(yīng)3個小時后冷 卻至常溫,粉碎成100目的粉末,在100份上述粉末中加入20份碳粉,混 合均勻,然后加入黏合劑后重新制球。將所制得的球投入真空燒結(jié)爐中,抽 真空后一直通氮氣,在300。C加熱2小時,在500。C加熱4小時,在IOO(TC 加熱3小時,然后自然降溫。在降溫過程中不停的通氮,最終冷卻至常溫出 爐,即得到氮化硅錳,所述使用的黏合劑為行業(yè)內(nèi)普通黏合劑。實施例2
取100份硅錳合金和100份硅鐵粉碎至180目,投入轉(zhuǎn)爐,抽真空后, 在轉(zhuǎn)爐中通入氮氣并加熱升溫至300'C反應(yīng)3小時。轉(zhuǎn)爐反應(yīng)后形成堅硬的 塊狀物,粉碎成300目的粉末;在100份上述粉末中加入80份鐵粉,混合 均勻,然后加入黏合劑混合后用履帶式制球機制成強度合適的球體。將所制 的球在500。C的溫度下在轉(zhuǎn)爐中進行初步燒結(jié),通氮氣,反應(yīng)7個小時后冷 卻至常溫,粉碎成300目的粉末。在100份上述粉末中加入50份碳粉,混 合均勻,然后加入黏合劑后重新制球。將所制得的球投入真空燒結(jié)爐中,抽 真空后一直通氮氣,在300。C加熱3小時,在600。C加熱3小時,在1300°C 加熱5小時,然后自然降溫。在降溫過程中不停的通氮,最終冷卻至常溫出 爐,即得到氮化硅錳,所述使用的黏合劑為行業(yè)內(nèi)普通黏合劑。 實施例3
取90份硅錳合金和100份硅鐵粉碎至150目,投入轉(zhuǎn)爐,抽真空后, 在轉(zhuǎn)爐中通入氮氣并加熱升溫至300'C反應(yīng)2小時。轉(zhuǎn)爐反應(yīng)后形成堅硬的 塊狀物,粉碎成300目的粉末;在100份上述粉末中加入80份鐵粉,混合 均勻,然后加入黏合劑混合后用履帶式制球機制成強度合適的球體。將所制 的球在50(TC的溫度下在轉(zhuǎn)爐中進行初步燒結(jié),通氮氣,反應(yīng)7個小時后冷 卻至常溫,粉碎成300目的粉末。在100份上述粉末中加入50份碳粉,混 合均勻,然后加入黏合劑后重新制球。將所制得的球投入真空燒結(jié)爐中,抽 真空后一直通氮氣,在250。C加熱3小時,在700。C加熱3小時,在1200°C 加熱3小時,然后自然降溫。在降溫過程中不停的通氮,最終冷卻至常溫出 爐,即得到氮化硅錳,所述使用的黏合劑為行業(yè)內(nèi)普通黏合劑。
實施例4
取90份硅錳合金和100份硅鐵粉碎至150目,投入轉(zhuǎn)爐,抽真空后, 在轉(zhuǎn)爐中通入氮氣并加熱升溫至30(TC反應(yīng)2小時。轉(zhuǎn)爐反應(yīng)后形成堅硬的 塊狀物,粉碎成200目的粉末;在100份粉末中加入30份鐵粉,混合均勻,然后加入黏合劑混合后用履帶式制球機制成強度合適的球體。將所制的球在
50(TC的溫度下在轉(zhuǎn)爐中進行初步燒結(jié),通氮氣,反應(yīng)3個小時后冷卻至常 溫,粉碎成200目的粉末。在100份粉末中加入70份碳粉,混合均勻,然 后加入黏合劑后重新制球。將所制得的球投入真空燒結(jié)爐中,抽真空后一直 通氮氣,在30(TC加熱2小時,在60(TC加熱3小時,在IOO(TC加熱4小時,
然后自然降溫。在降溫過程中不停的通氮,最終冷卻至常溫出爐,即得到氮 化硅錳,所述使用的黏合劑為行業(yè)內(nèi)普通黏合劑。 實施例5
取30份硅錳合金和100份硅鐵粉碎至170目,投入轉(zhuǎn)爐,抽真空后, 在轉(zhuǎn)爐中通入氮氣并加熱升溫至300'C反應(yīng)2小時。轉(zhuǎn)爐反應(yīng)后形成堅硬的 塊狀物,粉碎成200目的粉末;在100份粉末中加入20份鐵粉,混合均勻, 然后加入黏合劑混合后用履帶式制球機制成強度合適的球體。將所制的球在 50(TC的溫度下在轉(zhuǎn)爐中進行初步燒結(jié),通氮氣,反應(yīng)3個小時后冷卻至常 溫,粉碎成190目的粉末。在100份粉末中加入70份碳粉,混合均勻,然 后加入黏合劑后重新制球。將所制得的球投入真空燒結(jié)爐中,抽真空后一直 通氮氣,在300'C加熱2小時,在60(TC加熱2.5小時,在IOO(TC加熱3小 時,然后自然降溫。在降溫過程中不停的通氮,最終冷卻至常溫出爐,即得 到氮化硅錳,所述使用的黏合劑為行業(yè)內(nèi)普通黏合劑。
采用氮化硅錳、鈮微合金化生產(chǎn)HRB400,鋼筋力學性能全部達到內(nèi)控 要求且強度富余量適中, 一級抗震比例大于99%,鋼筋綜合力學性能較好; 本發(fā)明生產(chǎn)的氮化硅錳加入鋼中具有較好的增氮作用,在同等Nb含量和軋 制工藝條件下,使Nb在鋼中的沉淀強化和細化晶粒作用明顯增強;采用氮 化硅錳、鈮微合金化生產(chǎn)HRB400和原工藝相比,煉鋼合金成本降低,經(jīng)濟 和社會效益十分顯著。
權(quán)利要求
1.一種真空燒結(jié)生產(chǎn)氮化硅錳的方法,其特征在于所述生產(chǎn)方法如下步驟a.首先將10~100份硅錳合金和20~200份硅鐵粉碎至50~300目,混合后投入轉(zhuǎn)爐,抽真空后,在轉(zhuǎn)爐中通入氮氣并加熱升溫至200℃~600℃反應(yīng)1~10小時;b.轉(zhuǎn)爐反應(yīng)后形成堅硬的塊狀物,粉碎成50~300目的粉末;在100份粉末中加入1~100份鐵粉,混合均勻,然后加入黏合劑混合后用制球機制成的球狀體;c.將所制的球狀體在300℃~1000℃的溫度下在轉(zhuǎn)爐中進行初步燒結(jié),通氮氣,反應(yīng)2~10個小時后冷卻至常溫,粉碎成50~300目的粉末;在100份粉末中加入20~80份碳粉,混合均勻,然后加入黏合劑后重新用制球機制成球體;d.將所制得的球體投入真空燒結(jié)爐中,抽真空后一直通氮氣,在240℃~400℃加熱2~4小時,在500~900℃加熱2~5小時,在900℃~1500℃加熱2~5小時,然后自然降溫,在降溫過程中不停的通氮,最終冷卻至常溫出爐。
2. 如權(quán)利要求1所述的真空燒結(jié)生產(chǎn)氮化硅錳的方法,其特征在于所述生產(chǎn)方法如下步驟a. 取IOO份硅錳合金和IOO份硅鐵粉碎至180目,混合后投入轉(zhuǎn)爐,抽真 空后,在轉(zhuǎn)爐中通入氮氣并加熱升溫至300。C反應(yīng)3小時;b. 轉(zhuǎn)爐反應(yīng)后形成堅硬的塊狀物,粉碎成300目的粉末;在100份上述粉末 中加入80份鐵粉,混合均勻,然后加入黏合劑混合后用履帶式制球機制成強度 合適的球體;c. 將所制的球在50(TC的溫度下在轉(zhuǎn)爐中進行初步燒結(jié),通氮氣,反應(yīng)7個 小時后冷卻至常溫,粉碎成300目的粉末,在100份上述粉末中加入50份碳粉, 混合均勻,然后加入黏合劑后重新制成球體;d. 將所制得的球投入真空燒結(jié)爐中,抽真空后一直通氮氣,在300。C加熱3小時,在60(TC加熱3小時,在130(TC加熱5小時,然后自然降溫,在降溫過 程中不停的通氮,最終冷卻至常溫出爐,即得到氮化硅錳。
全文摘要
本發(fā)明公開了本發(fā)明提供一種真空燒結(jié)生產(chǎn)氮化硅錳的方法。利用本發(fā)明將選取硅錳合金、硅鐵與相關(guān)添加劑混合、高溫燒結(jié)等一系列加工過程后,制造出具有優(yōu)異性能的氮化硅錳合金。采用氮化硅錳、鈮微合金化生產(chǎn)HRB400,鋼筋力學性能全部達到內(nèi)控要求且強度富余量適中,一級抗震比例大于99%,鋼筋綜合力學性能較好;本發(fā)明生產(chǎn)的氮化硅錳加入鋼中具有較好的增氮作用,在同等Nb含量和軋制工藝條件下,使Nb在鋼中的沉淀強化和細化晶粒作用明顯增強;采用氮化硅錳、鈮微合金化生產(chǎn)HRB400和原工藝相比,煉鋼合金成本降低,經(jīng)濟和社會效益十分顯著。
文檔編號C22C32/00GK101514406SQ200910064570
公開日2009年8月26日 申請日期2009年4月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月7日
發(fā)明者何靜宇, 張冠運, 拓 石, 石文安 申請人:西峽縣中嘉合金材料有限公司