钒是炼钢过程中一种重要的合金元素，全世界85％以上的钒用于钢铁工业。钒通常以铁合金或钒化物如碳化钒(V2C或VC)或碳氮化钒(VCN)的形式加入钢中，并在钢中与C、N或者其他元素相互作用而起到改善钢材诸多性能的作用。如在有些钢种中同时加入一定量的钒和氮，可不同程度地提高钢材的强度、韧性、耐热性、耐腐蚀性、抗蠕变性、可焊性等性能。本论文对钒氮合金及钒氮合金中试过程中各种因素对产物氮含量的影响进行了研究，主要内容包括： (1)用热力学方法计算了V2O5碳热还原体系在不同温度、压力下平衡组成，在此基础上对渗氮反应的热力学条件进行了探讨。 (2)计算并探讨了以V2O5为原料，在H2、N2混合气体下制备氮化钒的可能性及条件。 (3)用碳真空热还原V2O5、产物氮化，N2气氛下碳热还原V2O5并氮化，V2O5在H2、N2混合气体中还原并氮化三种不同方案制备钒氮合金，研究了渗氮温度、渗氮时间、氮气纯度及成型压力对产物氮含量的影响，确定中试试验的方案。 (4)根据确定的中试方案小规模生产钒氮合金，同时优化实验室所确定的方案，为工业化生产做准备。 研究得到的主要结论如下： (1)V2O5在碳热还原条件下的平衡组成与配碳量和温度有关，在900℃以上温度，碳过量时，产物是V2O3+VC+C；在碳不足时，产物为V2O3+VC+VO或VO+VC+V2C。 (2)在上述体系内，C和VO自发反应生成V2O3和VC，二者不能平衡共存。 (3)如果上述反应得平衡产物主要是VC，渗氮温度不宜超过1270℃。 (4)用碳真空热还原V2O5、产物氮化的方法，在1100℃下渗氮8h左右可获得最高氮含量14.7％的氮化钒。实验得到的最佳渗氮温度为1150℃。 (5)还原氮化一步法可获得氮含量为12％的钒氮合金。这一方案不用抽真空，可省时10h以上，而且还有改进余地。 (6)成型压力对产物氮含量的影响较小。