專利名稱：一種氮化硅錳合金的生產方法
技術領域：
本發明屬于新型合金制造技術領域，具體涉及一種氮化硅錳合金的生產 方法。
背景技術：
目前國內一般采用釩氮合金和鈮鐵生產HRB400鋼，但隨著鈮鐵價格的 攀升，鈮微合金化HRB400鋼生產成本不斷增加，影響了企業的整體經濟效 益。Nb微合金化生產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生產的 HRB400鋼完全達到國家規定的強度硬度標準。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程序來微合金化生 產HRB400，可以進一步降低煉鋼生產成本。采用氮化硅錳、鈮微合金化生 產HRB400，鋼筋力學性能全部達到內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。
發明內容
本發明提供一種真空燒結生產氮化硅錳的方法。利用本發明將選取硅錳 合金、硅鐵與相關添加劑混合、高溫燒結等一系列加工過程后，制造出具有
優異性能的氮化硅錳合金。所述生產方法如下步驟
a. 首先將10 100份硅錳合金和20 200份硅鐵粉碎至50 300目，混 合后投入轉爐，抽真空后，在轉爐中通入氮氣并加熱升溫至20(TC 60(rC反 應1 10小時；
b. 轉爐反應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的溫度下在轉爐中進行初步燒結， 通氮氣，反應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HRB400，鋼筋力學性能全部達到內控 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； 本發明生產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HRB400和原工藝相比，煉鋼合金成本降低，經濟 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，投入轉爐，抽真空后， 在轉爐中通入氮氣并加熱升溫至30(TC反應3小時。轉爐反應后形成堅硬的 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的溫度下在轉爐中進行初步燒結，通氮氣，反應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內普通黏合劑。實施例2
取100份硅錳合金和100份硅鐵粉碎至180目，投入轉爐，抽真空后， 在轉爐中通入氮氣并加熱升溫至300'C反應3小時。轉爐反應后形成堅硬的 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的溫度下在轉爐中進行初步燒結，通氮氣，反應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內普通黏合劑。 實施例3
取90份硅錳合金和100份硅鐵粉碎至150目，投入轉爐，抽真空后， 在轉爐中通入氮氣并加熱升溫至300'C反應2小時。轉爐反應后形成堅硬的 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的溫度下在轉爐中進行初步燒結，通氮氣，反應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內普通黏合劑。
實施例4
取90份硅錳合金和100份硅鐵粉碎至150目，投入轉爐，抽真空后， 在轉爐中通入氮氣并加熱升溫至30(TC反應2小時。轉爐反應后形成堅硬的 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的溫度下在轉爐中進行初步燒結，通氮氣，反應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內普通黏合劑。 實施例5
取30份硅錳合金和100份硅鐵粉碎至170目，投入轉爐，抽真空后， 在轉爐中通入氮氣并加熱升溫至300'C反應2小時。轉爐反應后形成堅硬的 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的溫度下在轉爐中進行初步燒結，通氮氣，反應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內普通黏合劑。
采用氮化硅錳、鈮微合金化生產HRB400，鋼筋力學性能全部達到內控 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； 本發明生產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HRB400和原工藝相比，煉鋼合金成本降低，經濟 和社會效益十分顯著。
權利要求
1.一種真空燒結生產氮化硅錳的方法，其特征在于所述生產方法如下步驟a.首先將10～100份硅錳合金和20～200份硅鐵粉碎至50～300目，混合后投入轉爐，抽真空后，在轉爐中通入氮氣并加熱升溫至200℃～600℃反應1～10小時；b.轉爐反應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℃的溫度下在轉爐中進行初步燒結，通氮氣，反應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. 如權利要求1所述的真空燒結生產氮化硅錳的方法，其特征在于所述生產方法如下步驟a. 取IOO份硅錳合金和IOO份硅鐵粉碎至180目，混合后投入轉爐，抽真 空后，在轉爐中通入氮氣并加熱升溫至300。C反應3小時；b. 轉爐反應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的溫度下在轉爐中進行初步燒結，通氮氣，反應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
本發明公開了本發明提供一種真空燒結生產氮化硅錳的方法。利用本發明將選取硅錳合金、硅鐵與相關添加劑混合、高溫燒結等一系列加工過程后，制造出具有優異性能的氮化硅錳合金。采用氮化硅錳、鈮微合金化生產HRB400，鋼筋力學性能全部達到內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；本發明生產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HRB400和原工藝相比，煉鋼合金成本降低，經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 優先權日2009年4月7日
發明者何靜宇, 張冠運, 拓 石, 石文安 申請人:西峽縣中嘉合金材料有限公司