CN114774765B - 一种高氮硅钛合金及其生产方法 - Google Patents

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Abstract

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。

Description

一种高氮硅钛合金及其生产方法
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。
2、本发明提出了一种生产高氮硅钛合金的方法，一方面采用分步搅拌，降低搅拌难度，另一方面加入硼化钙、硫酸亚铁铵、氧化铱作为助剂，三种助剂能够协同增效，起到固氮的作用，能够对氮含量有大幅度的提升，促进钢的微晶化，氮含量和氮在钢中的吸收率有一定程度的提高。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都涉及本发明保护的范围。
实施例1
一种高氮硅钛合金的生产方法，包括以下步骤：
S1、将钛铁粉(FeTi70)和硅铁粉(TFeSi75)按照1:1的比例混合均匀后粉磨，粉磨至粒度小于150目得到混合料；
S2、将所述混合料中加入助剂二次搅拌，混合均匀后粉磨至粒度小于100目，压制成坯料；加入质量为钛铁粉质量的0.5％，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；
S3、将所述坯料于窑中，抽真空后通入氮气至压力0.05MPa；
S4、升温至1450℃保温8h，冷却至室温出炉；
其化学组成以质量百分比计，包括：钛27.6％、硅29.4％、氮21.2％，余量为铁和不可避免杂质。
吨钢中加入0.5kg该合金，生产HRB335钢筋，氮在钢中吸收率为82.31％。
实施例2
一种高氮硅钛合金的生产方法，包括以下步骤：
S1、将钛铁粉(FeTi70)和硅铁粉(TFeSi75)按照1:2的比例混合均匀后粉磨，粉磨至粒度小于150目得到混合料；
S2、将所述混合料中加入助剂二次搅拌，混合均匀后粉磨至粒度小于100目，压制成坯料；加入质量为钛铁粉质量的0.5％，助剂为硼化钙、硫酸亚铁铵、氧化铱的混合物，三者的比例为2:8:1；
S3、将所述坯料于窑中，抽真空后通入氮气至压力0.06MPa；
S4、升温至1450℃保温9h，冷却至室温出炉；
其化学组成以质量百分比计，包括：钛16.3％、硅35.0％、氮29.1％，余量为铁和不可避免杂质。
吨钢中加入0.5kg该合金，生产HRB335钢筋，氮在钢中吸收率为81.95％。
实施例3
一种高氮硅钛合金的生产方法，包括以下步骤：
S1、将钛铁粉(FeTi70)和硅铁粉(TFeSi75)按照1:2.2的比例混合均匀后粉磨，粉磨至粒度小于150目得到混合料；
S2、将所述混合料中加入助剂二次搅拌，混合均匀后粉磨至粒度小于100目，压制成坯料；加入质量为钛铁粉质量的0.5％，助剂为硼化钙、硫酸亚铁铵、氧化铱的混合物，三者的比例为2:6:1；
S3、将所述坯料于窑中，抽真空后通入氮气至压力0.05MPa；
S4、升温至1450℃保温8h，冷却至室温出炉；
其化学组成以质量百分比计，包括：钛14.0％、硅33.3％、氮24.5％，余量为铁和不可避免杂质。
吨钢中加入0.5kg该合金，生产HRB335钢筋，氮在钢中吸收率为82.08％。
对比例1
一种高氮硅钛合金的生产方法，包括以下步骤：
S1、将钛铁粉(FeTi70)和硅铁粉(TFeSi75)按照1:2.2的比例混合均匀后，加入助剂，其中助剂的质量为钛铁粉质量的0.5％，助剂为硼化钙、硫酸亚铁铵、氧化铱的混合物，三者的比例为2:6:1，混合均匀后粉磨，粉磨至粒度小于100目；
S2、压制成坯料；
S3、将所述坯料于窑中，抽真空后通入氮气至压力0.06MPa；
S4、升温至1450℃保温8h，冷却至室温出炉；
其化学组成以质量百分比计，包括：钛17.0％、硅40.1％、氮22.1％，余量为铁和不可避免杂质。
吨钢中加入0.5kg该合金，生产HRB335钢筋，氮在钢中吸收率为80.06％。
对比例2
与实施例2相比，不同之处在于助剂中的硼化钙铵用等量的硫酸亚铁铵代替，其他与实施例2相同。
其化学组成以质量百分比计，包括：钛17.3％、硅19.8％、氮25.2％，余量为铁和不可避免杂质。
吨钢中加入0.5kg该合金，生产HRB335钢筋，氮在钢中吸收率为80.70％。
对比例3
与实施例2相比，不同之处在于助剂中的氧化铱用等量的硫酸亚铁铵代替，其他与实施例2相同。
其化学组成以质量百分比计，包括：钛17.1％、硅19.6％、氮26.0％，余量为铁和不可避免杂质。
吨钢中加入0.5kg该合金，生产HRB335钢筋，氮在钢中吸收率为80.46％。
对比例4
与实施例2相比，不同之处在于助剂仅为硫酸亚铁铵，其他与实施例2相同。
其化学组成以质量百分比计，包括：钛17.8％、硅20.5％、氮23.3％，余量为铁和不可避免杂质。
吨钢中加入0.5kg该合金，生产HRB335钢筋，氮在钢中吸收率为79.11％。
本发明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，对比例1中直接混合后得到的合金氮含量相比于实施例3有所降低，在后续应用到钢铁的冶炼中，氮在钢中吸收率也有所降低。对于助剂，本发明中的三种助剂协同复配起到了固氮、提高氮含量的作用，与实施例2相比，对比例4没有加入硼化钙、氧化铱，氮含量和合金中的氮在钢中的吸收率都大幅度降低，对比例2中没有加入硼化钙，对比例3中没有加入氧化铱，相比于对比例4，氮含量和氮在钢中的吸收率有一定程度的提高，但是本发明的实施例2中，同时添加硼化钙、氧化铱和硫酸亚铁铵时，相对对比例能够对氮含量有大幅度的提升，促进钢的微晶化。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种高氮硅钛合金的生产方法，其特征在于，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。
2.根据权利要求1所述高氮硅钛合金的生产方法，其特征在于，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。
3.根据权利要求2所述高氮硅钛合金的生产方法，其特征在于，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。
4.根据权利要求1所述高氮硅钛合金的生产方法，其特征在于，所述步骤S1中，粉磨至粒度小于150目。
5.根据权利要求1所述高氮硅钛合金的生产方法，其特征在于，所述步骤S2中，粉磨至粒度小于100目。
6.根据权利要求1所述高氮硅钛合金的生产方法，其特征在于，所述钛铁粉为FeTi70，硅铁粉为TFeSi75。
7.根据权利要求1所述高氮硅钛合金的生产方法，其特征在于，所述助剂的加入质量为钛铁粉质量的0.5％。
8.如权利要求1-7任意一项所述的高氮硅钛合金的生产方法得到的高氮硅钛合金。
9.根据权利要求8所述的高氮硅钛合金，其特征在于，其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。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1017809B (zh) * 1990-02-23 1992-08-12 巩县金红石厂 一种硅钛铁合金的制造方法
US20140001576A1 (en) * 2012-06-27 2014-01-02 Applied Materials, Inc. Lowering tungsten resistivity by replacing titanium nitride with titanium silicon nitride
CN103305739B (zh) * 2013-07-09 2015-10-21 高博 一种高氮钒氮合金vn18及其生产方法
CN107699795B (zh) * 2017-10-26 2019-04-02 江西省中蔚建设集团有限公司 一种建筑用高强度钢筋的加工方法
CN108486458A (zh) * 2018-05-28 2018-09-04 河北诺凡新材料科技有限公司 高氮硅钛合金及其生产方法
CN108977680B (zh) * 2018-07-31 2019-11-05 河北工业大学 用于亚共晶铝硅合金变质细化的孕育剂的制备方法
CN109365806B (zh) * 2018-11-29 2021-07-23 河北诺凡新材料科技有限公司 一种高氮复合合金及其制备方法
CN113337768A (zh) * 2021-06-09 2021-09-03 河北诺凡新材料科技有限公司 一种高氮硅钛合金及其生产方法
CN113737074A (zh) * 2021-08-04 2021-12-03 天津冶泽科技有限公司 一种高氮系合金及其制备方法

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