[其他]提高铁合金强度的活化混合物

说明书

本发明涉及一种由多个组份组成的活化混合物，该活化混合物当用于生产钢铁的过程中或者，被用作焊接用金属丝充填的疏松填充物时，提高铁基合金系统的金相质量并且相当程度地提高其强度。

依照最新的针对功能以及按照节省总能耗和材料的观点，对于作为基本材料的钢而提出的日益增长的需求，是针对使用价值的提高而不是产量的增加而提出的。这种使用价值上的提高直接地引起（金属）组成的增加。

因而，根据最终的使用目的，钢的使用价值是通过金相质量、永久形变的应力耐受性、脆性、疲劳应力极限、可焊性以及耐磨损性等方面来决定的。

决定钢的使用价值的诸多性质中最为重要的特性是非永久性形变应力。

不产生形变的最高应力的值，代表了钢的一种特性，而这种特性在所有情况下从根本上影响了，在大部分情况下决定了它们的负荷能力以及钢结构或钢结构零件的重量。

决定钢的使用价值的另一重要特性是塑性。

对于钢，一般地说，强度的增加伴随着塑性的降低。目前使用的钢的开发是由于一般技术水平提高而获得的最新生产工艺所决定的。然而，增加纯铁强度范围的利用，在工业合金系统方面并没有作适当地强调以便增加负荷性并且使重量减轻。

除了一些由特殊工艺获得的功能参数之外，目前使用的钢并不能满足将技术直接用于现代化建设及节省材料和能耗的愿望。

总体能源和材料储备迅速地下降因而所需成本始终增加，以致生产或采用各种有用的部件和手段将所须耗用的材料、钢材和能量降到最低的限度是十分必要的。

已知有不同的方法可用于改善钢的同一种性质，即根据预计的最终的使用目的采用合金化处理或者热处理方法。

对于工业生产的钢由于晶格缺陷以及由各单一晶粒不同形式、大小和晶体取向而形成的位错作用，使得引起永久形变的应力比理论计算的晶格力低1，000倍。

因而，任何能阻止在钢中发生的位错运动的阻碍物，都使钢的强度提高。例如，在晶格中的取代或填隙元素、位错及由于颗粒限制、双晶作用或异相作用都分别地是强化钢的强度的独立机制。实践证实这样一个事实，至目前为止被采用的增加钢强度的方法，这些只能触发一种或者两种强化机制而且又主要是通过热学方法进行的方法，会影响钢的塑性性质且导致的钢强度增加也有限。

本发明的目的是提供一种活化混合物，用金属学上的方法使钢得到强化，这种添加剂的作用是在提高钢的强度的同时将钢的塑性保持在一个适当的水平，同时使钢的冶金质量得到改善，因而在工业应用系统中可以利用理论晶格力来承受负荷。

根据本发明，在生产钢的过程中采用的或者被用作焊接充填金属丝的粉末填充物使用的这种混合物为每吨5至17公斤，其组成如下所示：

Ca和/或    Na    16～30%

Si    13～30%

V和/或    Mo    2～28%

No和/或    Ta    2～25%

Zr和/或    Ce    2～15%

Ti    2～14%

Al和/或    Ba    1～15%

B和/或    Be    0.3～3.0%

C    1～5%

Fe    5～20%及

N    1～10%

由本发明给出的合金成份的比例及用量和合金化方法都保证了钢生产过程中最合适的物理化学及金属物理条件，并当采用含有粉末填充物的焊接用金属丝时，保证最适的焊接条件。当这种活化混合物成为在以铁为基的工业合金系统中占统治地位时，可以改善金属质量，并在相当程度地提高其强度的同时，将塑性保持在适当的水平，同时可使更高比例的理论晶体格力用于承受负荷。

在钢的生产过程中，混合物以最大为8毫米的颗粒度加进钢水进行合金化，在排放钢水时将混合过的这种混合物包成易于使用的大小并放入铸包中，利用钢水流的搅动达到充分混和或者采用实践上广泛使用的方法在排放钢水之后的过程中将这种混合物吹入钢水中。在生产含粉末填充物的金属焊丝时，这种活化物被制成规定的大小的颗粒组合并且被充分混合进行装料。

每一合金化组份的性质及其在合金系统中选择的比例，在合金化过程中引起局部的物理化学、成核及动力学条件的改变，并影响到合金的强化作用、加热和热成形，同时也影响到重结晶作用，从而相当程度地增加了用于提高强度及有关效率的结构零件的质量。