本發(fā)明涉及粉末冶金領域,具體涉及一種鈮條的制備工藝。
背景技術:
世界約75%的鈮用于鋼鐵生產,鋼的生產過程中只需加入0.03%~0.05%的鈮,就能使鋼的屈服強度提高30%以上。鋼中加入鈮不僅可以提高鋼的強度,還可以提高鋼的韌性、抗高溫氧化性和耐蝕性,降低鋼脆性轉變溫度,使鋼具有良好的焊接性能和成型性能。現有的鈮條加工工藝,還存在二次碳化、二次燒結及氫化制粉,不僅工藝流程繁瑣、成本較高,而且生產過程中使用了易燃易爆的氫氣,存在安全隱患。
技術實現要素:
本發(fā)明的目的在于克服現有技術的不足,而提供一種簡化生產工藝、降低生產成本、避免使用氫氣提高生產安全的鈮條的制備工藝。
為實現上述目的,本發(fā)明的技術方案是:一種鈮條的制備工藝,以氧化鈮為原料,主要包括以下步驟:
a、補碳:將氧化鈮與碳黑混合均勻,得到混合料一;
b、碳化:將步驟a得到的混合料一放置于碳化爐中進行碳化,得到碳化鈮;
c、降氮:在碳化鈮中加入降氮混合劑混合均勻,得到混合料二,所述降氮混合劑主要由酒精、橡膠、鎂、鈉、凝合劑組成;
d、粉碎:將步驟c得到的混合料二進行粉碎,得到粉碎料;
e、混料:在粉碎料中加入氧化鈮混合均勻,得到混合料三,所述粉碎料與氧化鈮的重量比設置為1:1.1~1.5;
f.、成型:將步驟e得到的混合料三壓制成型;
g、真空燒結:將步驟f得到的成型物料放置于真空還原爐中進行燒結,得到成品。
進一步,所述步驟a中,氧化鈮與碳黑在高效球磨機中進行混合。
進一步,所述步驟b中,碳化溫度設置1700~2000℃。
進一步,所述步驟c中,碳化鈮、酒精、橡膠、鎂、鈉、凝合劑的質量百分比為碳化鈮91%~96%:酒精2%~6%:橡膠3‰~5‰:鎂1‰~5‰:鈉1‰~5‰:凝合劑1‰~10%。
進一步,所述步驟g中,首先將真空還原爐的爐內溫度升高到1250~1300℃,保溫4~10小時,然后將爐內溫度升高到1400~1700℃,保溫15~25小時,最后將爐內溫度升高到1800~2000℃,使爐內真空度達到2~5pa。
本發(fā)明采用上述技術方案的有益效果是:本發(fā)明方法經濟合理、操作便捷、工藝簡化,在確保了本發(fā)明生產的鈮條的質量符合國標的基礎上,相比現有技術需要的二次碳化、二次燒結及氫化制粉,只需一次碳化、一次燒結,能大大降低生產成本,節(jié)約能源,同時,無氫化制粉步驟提高了生產的安全性,本發(fā)明產品n的含量比傳統(tǒng)工藝生產出來的鈮條更低,適用于工業(yè)化生產,便于推廣應用。
具體實施方式
下面結合實施例對本發(fā)明作進一步的說明,但不構成對本發(fā)明的任何限制。
實施例1
一種鈮條的制備工藝,以氧化鈮為原料,主要包括以下步驟:
a、補碳:將氧化鈮與碳黑在高效球磨機中進行混合均勻,得到混合料一;
b、碳化:將步驟a得到的混合料一放置于碳化爐中進行碳化,碳化溫度設置為1700℃,得到碳化鈮;
c、降氮:在碳化鈮中加入降氮混合劑混合均勻,得到混合料二,所述降氮混合劑主要由酒精、橡膠、鎂、鈉、凝合劑組成,所述碳化鈮、酒精、橡膠、鎂、鈉、凝合劑的質量百分比為碳化鈮91%:酒精6%:橡膠5‰:鎂5‰:鈉5‰:凝合劑1%:。
d、粉碎:將步驟c得到的混合料二進行粉碎,得到粉碎料;
e、混料:在粉碎料中加入氧化鈮混合均勻,得到混合料三,所述粉碎料與氧化鈮的重量比設置為1:1.2;
f.、成型:將步驟e得到的混合料三壓制成型;
g、真空燒結:將步驟f得到的成型物料放置于真空還原爐中進行燒結,首先將真空還原爐的爐內溫度升高到1250℃,保溫10小時,然后將爐內溫度升高到1400℃,保溫25小時,最后將爐內溫度升高到1800℃,使爐內真空度達到5pa,得到成品。
實施例2
一種鈮條的制備工藝,以氧化鈮為原料,主要包括以下步驟:
a、補碳:將氧化鈮與碳黑在高效球磨機中進行混合均勻,得到混合料一;
b、碳化:將步驟a得到的混合料一放置于碳化爐中進行碳化,碳化溫度設置1800℃,得到碳化鈮;
c、降氮:在碳化鈮中加入降氮混合劑混合均勻,得到混合料二,所述降氮混合劑主要由酒精、橡膠、鎂、鈉、凝合劑組成,所述碳化鈮、酒精、橡膠、鎂、鈉、凝合劑的質量百分比為碳化鈮93%:酒精5%:橡膠5‰:鎂2‰:鈉3‰:凝合劑5‰。
d、粉碎:將步驟c得到的混合料二進行粉碎,得到粉碎料;
e、混料:在粉碎料中加入氧化鈮混合均勻,得到混合料三,所述粉碎料與氧化鈮的重量比設置為1:1.3;
f.、成型:將步驟e得到的混合料三壓制成型;
g、真空燒結:將步驟f得到的成型物料放置于真空還原爐中進行燒結,首先將真空還原爐的爐內溫度升高到1250℃,保溫6小時,然后將爐內溫度升高到1500℃,保溫20小時,最后將爐內溫度升高到1900℃,使爐內真空度達到3pa,得到成品。
實施例3
一種鈮條的制備工藝,以氧化鈮為原料,主要包括以下步驟:
a、補碳:將氧化鈮與碳黑混合均勻,得到混合料一;
b、碳化:將步驟a得到的混合料一放置于碳化爐中進行碳化,碳化溫度設置2000℃,得到碳化鈮;
c、降氮:在碳化鈮中加入降氮混合劑混合均勻,得到混合料二,所述降氮混合劑主要由酒精、橡膠、鎂、鈉、凝合劑組成,所述碳化鈮、酒精、橡膠、鎂、鈉、凝合劑的質量百分比為碳化鈮96%:酒精2%:橡膠3‰:凝合劑5‰:鎂1‰:鈉5‰;
d、粉碎:將步驟c得到的混合料二進行粉碎,得到粉碎料;
e、混料:在粉碎料中加入氧化鈮混合均勻,得到混合料三,所述粉碎料與氧化鈮的重量比設置為1:1.5;
f.、成型:將步驟e得到的混合料三壓制成型;
g、真空燒結:將步驟f得到的成型物料放置于真空還原爐中進行燒結,首先將真空還原爐的爐內溫度升高到1300℃,保溫4小時,然后將爐內溫度升高到1700℃,保溫15小時,最后將爐內溫度升高到2000℃,使爐內真空度達到2pa,得到成品。
本發(fā)明方法經濟合理、操作便捷、工藝簡化,在確保了本發(fā)明生產的鈮條的質量符合國標的基礎上,相比現有技術需要的二次碳化、二次燒結及氫化制粉,只需一次碳化、一次燒結,能大大降低生產成本,節(jié)約能源,同時,無氫化制粉步驟提高了生產的安全性,本發(fā)明產品n的含量比傳統(tǒng)工藝生產出來的鈮條更低,適用于工業(yè)化生產,便于推廣應用。
以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征。本行業(yè)的技術人員應該了解,本發(fā)明不受上述實施例的限制,上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理,在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下,本發(fā)明還會有各種變化和改進,這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。