[发明专利]一种粉状钒氮合金的成型方法

说明书

一种粉状钒氮合金的成型方法，按照质量百分比计，钒氮合金原料包括如下组份：钒化合物50%‑70%、碳质还原剂3%‑5%、粘结剂2%‑5%、水10%‑15%、铁粉10%‑30%；所述粘结剂为：聚酯树脂20‑30重量份、羟基丙烯酸树脂5‑10重量份、聚碳酸酯二醇1重量份。本发明通过在钒氮合金成型时添加水和特定种类、配比的粘结剂，并合理控制粘结剂和水的比例，以使得混合时粘结剂能充分扩散深入活化的钒化合物中，增加接触面积，干燥后水分挥发，粘结剂被干燥，将钒氮合金紧紧粘结起来，并且不易散粉。本发明所得成型钒氮合金的强度为25‑32MPa，密度为2.8‑3.2g/cm。

技术领域

本发明涉及钒氮合金领域，尤其是涉及一种粉状钒氮合金的成型方法。

背景技术

在钢的生产制造过程中，往往会添加钒氮合金来提高钢的强度、韧性、延展性及抗热疲劳性等综合机械性能，并使钢具有良好的可焊性。钒氮合金作为一种新兴的产品，研究其生产技术已成为钒行业必然的潮流，在生产钒氮合金时，需要对钒氮合金进行成型，但现有的部分钒氮合金在生产制造时成型后容易破碎，造成损失，存在产品制造成本较高的问题，因此，为了解决此类问题，我们提出了一种粉状钒氮合金的成型方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种粉状钒氮合金的成型方法，所得钒氮合金成型性好，成型后不容易破碎。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是，

一种粉状钒氮合金的成型方法，按照质量百分比计，钒氮合金原料包括如下组份：钒化合物50%-70%、碳质还原剂3%-5%、粘结剂2%-5%、水10%-15%、铁粉10%-30%。各原料的质量百分比之和为100%。

进一步，所述粘结剂为：聚酯树脂20-30重量份、羟基丙烯酸树脂5-10重量份、聚碳酸酯二醇1重量份。

本发明加入水用来稀释粘结剂，并合理控制粘结剂和水的比例，以使得混合时粘结剂能充分扩散深入活化的钒化合物中，增加接触面积，干燥后水分挥发，粘结剂被干燥，将钒氮合金紧紧粘结起来，并且不易散粉。

进一步，聚酯树脂，优选饱和聚酯树脂，优选数均分子量Mn为3000～5000。研究表明，数均分子量太大的树脂难以渗透入钒氮合金分子中或分子间，不利于提高其粘结性和成型性能；反之数均分子量太小的树脂粘结性能不足，不利于钒氮合金的成型。经过实验，本发明选择合适的数均分子量，能提高钒氮合金的成型性能。

进一步，羟基丙烯酸树脂，优选固含量为40-45wt%。此羟基丙烯酸树脂在钒氮合金材质上具有优异的附着力和耐水性；可以提高钒氮合金的成型性能、耐水性能和后加工稳定性。

进一步，聚碳酸酯二醇，优选数均分子量Mn为1500-1600。本发明添加聚碳酸酯二醇，主要提高抗水性，使得氮化钒成型后不会遇水即散。具有优异的机械加工性。

进一步，所述钒化合物为五氧化二钒、三氧化二钒、偏钒酸铵、偏钒酸钠、偏钒酸钾中的至少一种。

进一步，所述碳质还原剂为石墨烯、焦炭、石墨中的至少一种。

本发明之粉状钒氮合金的成型方法，包括以下步骤：

步骤一，将钒化合物破碎并进行球磨，将钒化合物球磨至粒径为80-120目，得球磨后的钒化合物；

球磨一方面是控制原料的粒径，一方面是活化原料钒化合物，使其增加与粘结剂的接触面积，有利于粘结剂发挥作用，进而有利于钒氮合金的成型。

步骤二，将球磨后的钒化合物、碳质还原剂、粘结剂和铁粉依次加入搅拌装置进行搅拌；

步骤三，往搅拌装置内加入水，将球磨后的钒化合物、碳质还原剂、粘结剂、铁粉和水搅拌混合均匀；