氮化合金增氮法在齿轮用钢生产中的工艺实践

多数高端轿车齿轮用钢须控制一定的铝、氮含量,以保证其均匀的晶粒度和稳定的使用性能。氮的加入一般是在真空处理结束后,通过喂入氮化合金线的方式来实现,但这样的工艺将不可避免的对钢水造成污染。探讨了在出钢过程加入氮化合金料的方法来控制钢液中的氮含量。实施后,满足了高端轿车齿轮用渗碳钢的氮含量要求。     

工业生产高氮氮化钒合金的研究

以三氧化二钒、石墨、焦炭为原料,在推板窑中生产高氮氮化钒合金。采用XRD、FESEM、EDS和ICP对合金的物相、形貌和成分进行测试分析。结果表明,在保持钒含量不变的情况下,加入焦炭不仅能降低合金生产的温度和碳含量,还大大提高合金氮的含量。     

氮化锰硅合金中氮含量的测定

研究了采用高压溶样法后,K1302型自动定氮仪快速测定新型氮化合金材料氮化锰硅合金中氮的方法。试样采用高压溶样法分解,其中的氮转变成相应的胺盐,在过量碱的作用下,用定氮仪蒸馏出的氮用硼酸溶液吸收,以甲基红—次甲基蓝溶液为指示剂,用盐酸标准溶液滴定后计算氮的含量。该方法操作简单、精密度高、稳定性好,结果准确,结果的相对标准偏差(RSD,n=6)均小于0.41%,完全满足氮化锰硅合金中氮元素的分析要求。     

氮化锰硅合金的研发及氮含量影响因素分析

通过在理论上探讨真空法生产氮化锰硅的反应机制,简述了氮化锰硅研发试验方法及产品使用效果。对于氮化锰硅合金中氮含量进行了多因素多条件的分析。提出氮化反应前提高炉内真空度、氮化过程阶段性升温、反应后期提高氮气压力及原料粒度合理控制等方式,都将使氮化锰硅产品含氮量提高并且缩短冶炼周期,达到提高产品质量及产量的效果。     

硅锰合金增氮制备氮化硅锰

在实验室条件下,设计9种温度制度制备氮化硅锰合金,并利用差热分析仪研究升温速率、保温温度、保温时间和降温速率对硅锰合金增氮效果的影响。结果表明,硅锰合金样品的增氮量(质量分数)为5.45%~37.92%,其均值为19.33%;影响硅锰合金增氮的主要因素是升温速率、保温温度和保温时间。硅锰合金增氮的最佳升温速率、最佳温度区间和保温时间分别为5℃/min、1 100~1 400℃、4h。在最佳温度区间1 100~1 400℃、保温4h的条件下,硅锰合金的增氮量最大,此时,硅锰合金的氮的质量分数为32.8%。使用XRD分析仪分析可得,其主要物相是Si_3N_4、MnSiN_2和Fe_2Si。硅锰合金增氮过程是固态和液态硅锰合金与氮气反应的过程,其中液态硅锰合金与氮气发生反应时增氮速度较快。     

转炉终点控制对钒氮合金氮化钒氧化的影响

建筑钢筋生产采用钒氮合金强化工艺,生产中抑制钒氮合金中氮化钒的氧化,对稳定建筑钢筋中氮含量和钢材性能至关重要。文章通过HRB500E钢转炉终点控制与钢中氮含量的相关性分析以及转炉正交试验,分析影响氮化钒氧化主要因素。加强转炉终点控制,严禁钢水过氧化,将转炉终点钢水活度氧控制在700×10^-6以下,在转炉出钢后期加入钒氮合金,能有效控制氮化钒的氧化,提高钢种氮含量。     

真空感应炉冶炼含氮不锈钢的合金增氮工艺

试验研究了200 kg真空感应炉冶炼含氮不锈钢Cr13(0.04%～0.06%N)、Cr23Ni19(0.22%～0.28% N)和Cr22Ni9(0.15%～0.19%N)时,在(0.1～0.6)×10⁵Pa氩气或氮气下加氮化铬(56.2%Cr、7.33%N)增氮工艺。结果表明,在氮气保护下加氮化合金,氮回收率为80%以上;在氩气保护下加氮化合金,氮回收率仅为10%。提高炉内氮气压力,控制合适的加入温度,加入小粒度氮化铬,氮的回收率可达100%。     

利用氮化铬铁合金生产高氮无镍奥氏体不锈钢的研究

为在常压下能够生产出高氮无镍奥氏体不锈钢,选用了氮化铬铁合金作氮源,通过破碎、熔化微碳纯铁、加入锰合金及氮化铬铁合金颗粒,控制浇注时间和温度,以保证钢中有足够高的氮含量,测试结果表明,熔炼钢经固溶处理,可获得稳定的高氮无镍奥氏体不锈钢。     

用氮化铬、氮化锰冶炼高氮钢

 为了研究钢液增氮的新工艺,以钢液增氮的冶金热力学和动力学为基础,在10 kg感应炉上添加氮化铁合金以过饱和氮的方式来提高钢液最终氮含量,并对Cr18Mn18N和Cr23Mn17N两种实验材料的理论氮含量饱和值进行了计算。实验表明,采用氮化铬和氮化锰冶炼,钢液最终氮含量大幅度超过钢液与气相平衡时的氮含量,且氮化铬的增氮效果明显优于氮化锰。采用氮化铬冶炼,氮的收得率和氮的质量分数最高可达89%和098%。     

氮化气氛对高温合金内生氮化处理的影响

在1 150℃/20h氮化条件下对ВЖ155合金进行了不同气氛的内生氮化处理,研究了氮化气氛对氮化过程和氮化表面的影响。通过在氮气中混入H2和Ar来调整氮化气氛组成,并采用金相、XRD和扫描电镜等手段对氮化后表面产物和氮化层深度进行了表征。结果表明:高纯N_2中微量残余氧将导致氮化后合金表面存在富Cr和Ti的氧化膜,但混入5%H2(体积分数)后可消除表面氧化物;当混合气体中N_2含量较高时,合金表面存在富Cr和Ti的氮化物,随着气体中N_2含量减少表面氮化物随之减少,当N_2的体积分数低于40%时,表面氮化物基本消失,同时氮化层深度随N_2含量增加而增加,表明氮化气氛对氮化速率具有重要影响。因此,采用40%N_2+5%H2+55%Ar(体积分数)的氮化气氛组成可以实现抑制氮化表面氮化物和提高氮化速率2方面综合效果。     

氮化硅铁中氮的测定方法

在硅钢研制、冶炼时,需分析氮化硅铁中的总氮量。目前钢铁中氮的分析方法,一般采用酸法。但用酸法测定氮化硅铁中的总氮量,试样分解不完全,不能定量地测定氮的总量。为解决这个问题,我们参照上海硅酸盐研究所的"氮化硅中氮和硅的测定方法"一文(发表干"分析化学"1973年第1期),进行了一系列的条件试验     

钒合金粉末氮化工艺研究

钒合金行业在破碎包装过程中,不可避免的产出粉末,回炉处理存在钒损和加工成本增加的情况,而氮化钒铁原材料都需要粉末化处理。本文将钒合金粉末筛分球磨后,在推板窑内直接氮化,通过研究同一推板窑内,钒合金粉末粒度、布料厚度、钒合金粉末配比对氮化效果的影响,进而产出氮化钒铁。不仅降低加工成本,还可提高钒资源的有效利用率。     

致密氮化铬铁合金的研制

为了满足钢厂对生产高强度、耐热、耐腐蚀的高氮钢合金原料的要求,研制了高氮特种合金。采用真空氮化合成技术,将温度控制在800~1 100℃,在1.5 MVA真空电阻炉中进行生产,得到Cr 55%~60%、C 0.1%~0.2%、N 3%~5%的致密性优良的氮化铬铁。同时探索出了合理可行的工艺规程及参数。     

钒氮合金生产工艺对比分析

国内钒氮合金生产发展迅速,针对企业生产主流工艺选择推板窑法还是竖式中频炉法这个问题,在文献及生产实践的基础上,对两种工艺的原理、特点和存在的问题进行了介绍,全面比较分析了其在投资、操作、能耗、维修、产能、质量等方面的异同。分析认为大规模生产宜采用推板窑法,竖式中频炉法可作为推板窑法的补充。     

炼钢工序增氮情况试验分析

一般情况下在低碳钢中,氮以氮化物形式存在。对于低碳钢而言,它是一种有害元素。氮能降低钢的塑性、韧性、焊接性,增加钢的强度。通过不同环节,不同工艺(主要是转炉底吹、出钢过程、钢包底吹、保护浇注等方面)间横纵向对比,分析氮含量变化规律。发现转炉底吹气体、钢包吹气、大包保护浇注、中间包保护浇注等是炼钢工序主要增氮环节,严守工艺要点和工艺操作规程,避免不合格品出现。     

钢水过程增氮分析与控制

济钢炼钢过程各环节钢水氮含量检测统计结果显示,连铸机浇注过程是钢水增氮的主要环节,而且氮含量高的炉次,铸坯的横裂纹检出率较高。对大包保护浇注装置进行优化改造,在引进大包免烘烤套管的同时,改造大包水口与套管结构,采用台式双密封、环形槽式吹氩,增强了密封效果。改进后,浇注过程增氮由20.0×10-6降为6.1×10-6,横裂纹检出率由3.61%降为1.08%。     

低合金钢冶炼过程增氮行为分析

为提高中厚板系列低合金钢氮含量控制水平,从热力学、动力学角度全面分析冶炼过程增氮行为,并结合相关试验对影响钢液增氮的因素进行分析。结果表明,氮在钢液中的溶解度与温度、氮分压以及合金成分有关;气泡—钢液面上的吸附化学反应为限制性环节;当钢液中w(O)≥0.04%或w(S)≥0.06%,钢液吸氮基本停止;当转炉全程底吹氮强度不超过0.025 m3/(min·t)时,转炉终点氮含量可控制在10×10-6以内。     

钢水增氮控制研究与分析

本文主要讨论与分析了钢水中增氮的形成原因、钢水中增氮对钢水质量的危害,通过在转炉吹炼末期(80%左右)添加铁矿石或者氧化铁皮或者生白云石或者CaCO_3等造泡沫渣、控制出钢时间、钢包烘烤到位、采取增加中间包钢水中覆盖剂加入量和合理控制用于保护浇铸的氩气密封流量压力等措施,连铸基本控制住钢水中增氮现象,中碳钢SS400的氮含量都控制在50 ppm以下;低碳钢SPHC、SPHC-LB的氮含量都控制在40 ppm以下,完全达到了工艺技术要求。     

氧氮分析仪手动模式测定氮化锰中的氮

采用TC-600氧氮分析仪手动模式测定了氮化锰中的氮,有效防止了样品熔融时的飞溅现象,并利用硝酸铅基准物质制作工作曲线,将测定结果与化学法所得结果进行了对比,精密度较好.