專利名稱：氮化錳系合金制備方法
技術領域：
本發(fā)明屬于冶煉，具體涉及一種生產(chǎn)氮化錳系合金的新方法。
背景技術：
氮化錳系合金主要應用于不銹鋼、高氮合金鋼的生產(chǎn)工藝。傳統(tǒng)氮化錳系合金制 備工藝得到的成品中含氮量低，始終在1 4%之間，且氮化物料存在臨界熔融的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對上述背景技術的不足，提供一種 氮化錳系合金制備方法，既 可以提高成品的含氮量，又可以有效控制氮化物料臨界熔融的問題。本發(fā)明的技術方案是以下述方法實現(xiàn)的氮化錳系合金制備方法，是將錳系合金放入真空氮化爐內(nèi)進行氮化反應而得，按 照下述步驟進行的(1)將錳系合金放入真空氮化爐后通電，從室溫升到200°C時封閉爐門；(2)抽真空至爐內(nèi)壓力為-0. 1 -0. 06Mpa,升溫到500°C后送冷卻循環(huán)水；(3)升溫至600°C時充入氮氣保持爐內(nèi)壓力為0. 06 0. IOMpa ；(4)升溫至800°C保溫2 18h，之后升溫至1120°C，滲氮反應結束后斷電降溫后 出爐。所述錳系合金為金屬錳或者錳硅合金或者錳鐵合金。所述錳系合金是固體合金或者是60 200目的粉末合金。室溫到800°C的升溫速率為40 60°C /h。700 900°C要保持連續(xù)充氮。900-1120°C要保持間隔充氮。本發(fā)明中，將500°C以下的溫度范圍設為負壓，可有效抽排反應物料析出的CO等 氣體，800 V時保溫2 18h，促使快速滲氮；在700 900 V保持連續(xù)充氮、900-1120 V保持 間隔充氮，使得最終成品含氮量提高到4 10%，并有效控制反應物料臨界熔融的問題。
具體實施例方式實施例1氮化錳系合金制備方法，是按照下述步驟進行的(1)將60 200目的中碳錳鐵合金粉末或者由中碳錳鐵合金粉制備的固體放入真 空氮化爐后通電，從室溫升到200°C時封閉爐門；(2)抽真空至爐內(nèi)壓力為-0. lOMpa，升溫到500°C后送冷卻循環(huán)水；(3)升溫至600°C時充入氮氣保持爐內(nèi)壓力為0. IOMpa ；(4)升溫至800°C保溫2h，期間于三次排放爐內(nèi)積水，之后升溫至1120°C，滲氮反 應結束后斷電降溫后出爐。
室溫到800°C的升溫速率為40°C /h。700 900°C反應過程中要保持連續(xù)充氮，連續(xù)充氮的過程如下將爐內(nèi)壓力設定 在 0. 01 0. IOMpa 之間的一固定值，比如 0. OlMpa,0. 03Mpa、0. 05Mpa、0. 07Mpa、0. IMpa ；將 充氮閥門打開，保持連續(xù)充氮狀態(tài)，當滲氮反應減弱，爐內(nèi)壓力超過0. IMpa時，升溫30 50°C。之后轉為在900-1120°C間隔充氮，間隔充氮是指當爐內(nèi)壓力降至0. 01 0. 05Mpa 時，開充氮閥充氮，使爐內(nèi)壓力升到0. 05 0. IOMpa,同時升溫30 50°C保持該溫度2 4h,隨著滲氮反應的進行，當爐內(nèi)壓力降至0. 01 0. 05Mpa時，繼續(xù)充氮，重復此充氮過程 直至溫度升至1120°C，滲氮反應結束(爐內(nèi)壓力不再下降)。實施例2氮化錳系合金制備方法，是按照下述步驟進行的(1)將60 200目的低碳錳鐵合金粉末或者由低碳錳鐵合金粉制備的固體放入真 空氮化爐后通電，從室溫升到200°C時封閉爐門；(2)抽真空至爐內(nèi)壓力為-0. 09Mpa,升溫到500°C后送冷卻循環(huán)水；(3)升溫至600°C時充入氮氣保持爐內(nèi)壓力為0. 09Mpa ；(4)升溫至800°C保溫5h，之后升溫至1120°C，滲氮反應結束后斷電降溫后出爐。室溫到800°C的升溫速率為45°C /h。其他同實施例1。實施例3氮化錳系合金制備方法，是按照下述步驟進行的(1)將60 200目的微碳錳鐵合金粉末或者由微碳錳鐵合金粉制備的固體放入真 空氮化爐后通電，從室溫升到200°C時封閉爐門；(2)抽真空至爐內(nèi)壓力為-0. OSMpa,升溫到500°C后送冷卻循環(huán)水；(3)升溫至600°C時充入氮氣保持爐內(nèi)壓力為0. 08Mpa ；(4)升溫至800°C保溫8h，之后升溫至1120°C，滲氮反應結束后斷電降溫后出爐。室溫到800°C的升溫速率為50°C /h。其他同實施例1。實施例4氮化錳系合金制備方法，是按照下述步驟進行的(1)將60 200目的中碳錳硅合金粉末或者由中碳錳硅合金粉制備的固體放入真 空氮化爐后通電，從室溫升到200°C時封閉爐門；(2)抽真空至爐內(nèi)壓力為-0. 07Mpa,升溫到500°C后送冷卻循環(huán)水；(3)升溫至600°C時充入氮氣保持爐內(nèi)壓力為0. 07Mpa ；(4)升溫至800°C保溫llh，之后升溫至1120°C，滲氮反應結束后斷電降溫后出爐。室溫到800°C的升溫速率為55°C /h。其他同實施例1。實施例5 氮化錳系合金制備方法，是按照下述步驟進行的(1)將60 200目的中碳錳鐵合金粉末或者由中碳錳鐵合金粉制備的固體放入真 空氮化爐后通電，從室溫升到200°C時封閉爐門；
(2)抽真空至爐內(nèi)壓力為-0. 06Mpa,升溫到500°C后送冷卻循環(huán)水；(3)升溫至600°C時充入氮氣保持爐內(nèi)壓力為0. 06Mpa ；(4)升溫至800°C保溫14h，之后升溫至1120°C，滲氮反應結束后斷電降溫后出爐。室溫到800°C的升溫速率為60°C /h。其他同實施例1。實施例5氮化錳系合金制備方法，是按照下述步驟進行的(1)將60 200目的低碳錳硅合金粉末或者由低碳錳硅合金粉制備的固體放入真 空氮化爐后通電，從室溫升到200°C時封閉爐門；(2)抽真空至爐內(nèi)壓力為-0. 06Mpa,升溫到500°C后送冷卻循環(huán)水；(3)升溫至600°C時充入氮氣保持爐內(nèi)壓力為0. 06Mpa ；(4)升溫至800°C保溫17h，之后升溫至1120°C，滲氮反應結束后斷電降溫后出爐。室溫到800°C的升溫速率為60°C /h。其他同實施例1。實施例6氮化錳系合金制備方法，是按照下述步驟進行的(1)將60 200目的微碳錳硅合金粉末或者由微碳錳硅合金粉制備的固體放入真 空氮化爐后通電，從室溫升到200°C時封閉爐門；(2)抽真空至爐內(nèi)壓力為-0. 08Mpa,升溫到500°C后送冷卻循環(huán)水；(3)升溫至600°C時充入氮氣保持爐內(nèi)壓力為0. 09Mpa ；(4)升溫至800°C保溫18h，之后升溫至1120°C，滲氮反應結束后斷電降溫后出爐。室溫到800°C的升溫速率為58°C /h。其他同實施例1。實施例7氮化錳系合金制備方法，是按照下述步驟進行的(1)將60 200目的金屬錳粉或者由金屬錳粉制備的固體放入真空氮化爐后通 電，從室溫升到200°C時封閉爐門；(2)抽真空至爐內(nèi)壓力為-0. 07Mpa,升溫到500°C后送冷卻循環(huán)水；(3)升溫至600°C時充入氮氣保持爐內(nèi)壓力為0. 08Mpa ；(4)升溫至800°C保溫15h，之后升溫至1120°C，滲氮反應結束后斷電降溫后出爐。室溫到800°C的升溫速率為51°C /h。其他同實施例1。實施例8氮化錳系合金制備方法，是按照下述步驟進行的(1)將錳系合金放入真空氮化爐后通電，從室溫升到200°C時封閉爐門；(2)抽真空至爐內(nèi)壓力為-0. 1 -0. 06Mpa,升溫到500°C后送冷卻循環(huán)水；(3)升溫至600°C時充入氮氣保持爐內(nèi)壓力為0. 06 0. IOMpa ；(4)升溫至800°C保溫2 18h，之后升溫至1120°C，滲氮反應結束后斷電降溫后出爐。
所述錳系合金為金屬錳或者錳硅合金或者錳鐵合金。所述錳系合金是固體合金或者是60 200目的粉末合金，其中固體合金是將細粉中加入結合劑預制成多種形狀的固體狀物料。室溫到800°C的升溫速率為40 60°C /h。700 900°C要保持連續(xù)充氮。900_1120°C要保持間隔充氮。其他同實施例1。
權利要求
1.氮化錳系合金制備方法，是將錳系合金放入真空氮化爐內(nèi)進行氮化反應而得，其特 征在于是按照下述步驟進行的(1)將錳系合金放入真空氮化爐后通電，從室溫升到200°c時封閉爐門；(2)抽真空至爐內(nèi)壓力為-0.1 -0. 06Mpa，升溫到500°C后送冷卻循環(huán)水；(3)升溫至600°C時充入氮氣保持爐內(nèi)壓力為0.06 0. IOMpa ；(4)升溫至800°C保溫2 18h，之后升溫至1120°C，滲氮反應結束后斷電降溫后出爐。
2.根據(jù)權利要求1所述的氮化錳系合金制備方法，其特征在于所述錳系合金為金屬 錳或者錳硅合金或者錳鐵合金。
3.根據(jù)權利要求2所述的氮化錳系合金制備方法，其特征在于所述錳系合金是固體 合金或者是60 200目的粉末合金。
4.根據(jù)權利要求1所述的氮化錳系合金制備方法，其特征在于室溫到800°C的升溫速 率為40 60°C /h。
5.根據(jù)權利要求4所述的氮化錳系合金制備方法，其特征在于700 90(TC要保持連續(xù)充氮。
6.根據(jù)權利要求5所述的氮化錳系合金制備方法，其特征在于900-1120°C要保持間隔充氮。
全文摘要
本發(fā)明公開一種氮化錳系合金制備方法，是按照下述步驟進行的(1)將錳系合金放入真空氮化爐后通電，200℃時封閉爐門；(2)抽真空至爐內(nèi)壓力為-0.1～-0.06MPa，升溫到500℃后送冷卻循環(huán)水；(3)升溫至600℃時充入氮氣保持爐內(nèi)壓力為0.06～0.10MPa；(4)升溫至800℃保溫2～18h，之后升溫至1120℃，滲氮反應結束后斷電。本發(fā)明將500℃以下的溫度范圍為負壓，可有效抽排反應物料析出的CO等氣體，800℃時保溫2～18h，促使快速滲氮；在700～900℃保持連續(xù)充氮、900-1120℃保持間隔充氮，使得成品含氮量提高到4～10％，并有效控制反應物料臨界熔融的問題。
文檔編號C22C29/16GK102080169SQ200910227228
公開日2011年6月1日 申請日期2009年12月1日 優(yōu)先權日2009年12月1日
發(fā)明者姜霞, 寧俊才, 陳奎生 申請人:姜霞, 寧俊才, 陳奎生