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45号冷轧钢板65锰冷轧钢板40cr钢板42crmo钢板耐磨钢板NM400我国是电解金属锰生产大国,但是我国富锰资源匮乏,电解锰生产能耗物耗高,污染物排放量极大。因此,研究绿色高效低耗的锰矿强化提取方法,对于缓解我国锰矿资源短缺,促进电解锰行业健康可持续发展具有战略意义。以菱锰矿为原料的湿法电解法是生产金属锰的主要方法,但我国菱锰矿品位低,质量差,脉石含量高,多矿相共存,直接酸浸难以实现锰的高效浸出。本论文在分析菱锰矿浸出前后工艺矿物学基础上,提出表界面强化菱锰矿浸出新方法,通过添加表面活性剂调控CaSO4·2H2O钝化层形貌,降低其结晶度;引入超声波更新固液界面,破坏矿物集合体,促进固液界面传质,实现菱锰矿的强化浸出。主要结论如下:（1）通过对典型菱锰矿工艺矿物学分析表明,我国菱锰矿结构复杂,菱锰矿与白云石、碳酸钙镁石、钙沸石、黏土质等紧密共生,形成多矿物集合体。其中白云石,碳酸钙镁石与菱锰矿共生导致浸出过程极易产生CaSO4·2H2O钝化层;矿物集合体,黏土质阻碍固液传质进程,浸出液难以直接作用于目的矿物。（2）开展了表面活性剂界面强化菱锰矿浸出研究。 本文以两种优化成分耐磨钢基板NM400/450和NM500/550为研究对象,探索热处理工艺对两种耐磨钢板锰13基板的组织和硬度的影响规律,制定符合相应硬度级别（400 HB和450 HB级、500 HB和550 HB级）的优化热处理工艺,并对优化工艺下试制的450 HB和550 HB两种硬度等级耐磨钢成品的磨损性能进行了对比研究,分析了其磨损机制的差异,并探讨此类耐磨钢组织、硬度与耐磨性能之间的联系。热处理工艺优化试验表明:NM400/450基板910℃淬火后,在200℃低温回火,能够达到450 HB级耐磨钢硬度要求;在200℃至340℃回火,能够达到耐磨钢板nm400 HB级耐磨钢硬度要求。
耐磨钢板NM500/550基板在880℃淬火后,在200℃低温回火,能够达到550HB级耐磨钢硬度要求;在290℃以内温度回火,能够达到500 HB级耐磨钢硬度要求。采用优化工艺生产的450 HB级NM450和550 HB级耐磨钢板NM500成品马氏体耐磨钢,从表面到心部原奥氏体晶粒细小均匀,组织都为回火马氏体,表面与心部组织均匀;NM450和NM550板厚方向平均硬度分别为423 HB和540 HB。磨损试验结果表明:在销盘式滑动磨损条件下,低载下两种耐磨钢的磨损机制45号冷轧钢板65锰冷轧钢板40cr钢板42crmo钢板耐磨钢板NM4
45号冷轧钢板65锰冷轧钢板40cr钢板42crmo钢板耐磨钢板NM500达更高的安全设计指标,同时可以有效的降低车辆自重,达到节能环保的要求。然而,目前NM600耐磨钢的生菱锰矿、方解石与菱镁矿的浮选分离一直是锰矿浮选分离所遇到的困境之一。在前期的研究中,关于油酸钠体系下抑制剂的研究报道众多,但是难以实现三者浮选的有效分离。因此,探寻选择性较强的捕收剂是实现三种矿物浮选分离的主要思路。本论文通过单矿物和混合矿浮选分离实验探究了新型Gemini表面活性剂体系下菱锰矿及钙镁碳酸盐矿物的浮选分离,并采用浮选溶液化学计算、表面动电位测试、红外光谱分析和XPS分析等手段,探究了不同的浮选药剂在菱锰矿、方解石和菱镁矿表面的吸附形式,为菱锰矿与钙镁碳酸盐矿物的浮选分离奠定了理论基础。在纯矿物浮选试验中,通过将丁烷-1,4-双（十二烷基二甲基溴化铵）制和控制冷却,对在线淬火和空冷的热轧原材料进行热处理工艺研究,经过优化的热处理工艺获得了以板条马氏体组织为主的性能合格NM450耐磨钢板。 对NM360耐磨钢板的磨损特性进行系统研究分析,提出新型耐磨机理。首先研究了试验钢组织粗化规律、高温变形规律和奥氏体冷却相变规律,为轧制工艺和热处理工艺提供基础支持。无铌试验钢在大于900℃后奥氏体组织显著粗化,含铌试验钢（0.05%）
耐磨钢板锰13在大于1050℃后奥氏体组织明显粗化,并且粗化程度低于无铌试验钢。高温热压缩试验得出试验钢在不同温度、不同应变速率下的真应力-真应变曲线,获得了试验钢在热变形过程中动态再结晶变化规律。通过经典热变形本构模型,构建了材料的本构模型,模型预测能力具有95%以上的可度。基于动态材料模型理论建立材料的热加工图,较准确地分析材料在不同变45号冷轧钢板65锰冷轧钢板40cr钢板42crmo钢板耐磨钢板NM500的影响不显著。
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45号冷轧钢板65锰冷轧钢板40cr钢板42crmo钢板耐磨钢板nm400经过空冷Q-P处理后,不含Ti的低碳Si-Mn系钢的抗拉强度可达1400MPa,对应的延伸率为16%。而含Ti的低碳Si-Mn系钢的抗拉强度1500MPa,对应的延伸率为15%。含Ti的试验钢强度高于不含Ti的试验钢,塑性基本和不含Ti的试验钢持平,由于Ti元素细晶强化的作用,冲击韧性优于不含Ti试验钢。
耐磨钢是当今耐磨材料中用量 的材料,在冶金、建材、矿山开采等领域中都要使用大量的耐磨钢工件。耐磨钢板nm500由于服役过程中承受着不同程度的磨损和冲击且部分工件形状复杂,因此工件所需材料需要同时具有较高的耐磨性和加工成形性能。本文从成分设计角度出发,设计了四种新成分耐磨钢,利用JMatpro模拟软件对其热处理参数及热处理后的组织和性能进行模拟计算,并参照计算结果设计热处理工艺对材料的组织、性能进行探索研究。耐磨钢板nm360对0.20C5Cr1Ni1.25Mo1V、0.35C5Cr1Ni1.25Mo1V、0.44C5Cr1Ni1.25Mo1V、0.60C5Cr1Ni1.35Mo1V四种新成分耐磨钢进行热处理参数模拟计算,模拟结果表明四种材料完全奥氏体化温度均不超过870℃,且临界冷速 不超过0.4℃/s。以高于临界冷速淬火后,0.44C5Cr1Ni1.25Mo1V和0.60C5Cr1Ni1.35Mo1V的力学性能接近,0.20C5Cr1Ni1.25Mo1V力学45号冷轧钢板65锰冷轧钢板40cr钢板42crmo钢板耐磨钢板nm4
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