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65锰冷轧钢板40cr钢板45号冷轧钢板42crmo钢板450和427 cm-1双峰的强度比可反映Mn2+和Fe2+的替代关系。红外光谱在400～650 cm-1波段和900～1 200 cm-1波段有吸收峰，可以反映羟基与氟和Mn2+与Fe2+的替代关系。因此，拉曼光谱、红外光谱特征可清晰区分氟磷锰矿、羟磷锰矿和氟磷铁矿三个类质同像矿物。紫外-可见光吸收光谱中，以406 nm为中心的强吸收峰是由于Mn2+自旋禁阻跃迁导致；以455 nm为中心的弱吸收峰是由于Fe2+自旋禁阻跃迁导致，Mn2+对此峰也有一定贡献；以533 nm为中心的吸收峰是由Mn2+的~6A1g（S）→~4T1g（G）跃迁导致。样品呈现红橙色，属自色矿物。氟磷锰矿族矿物普遍存在类质同象，拉曼光谱、红外光谱可准确鉴定氟磷锰矿，电子探针可以为其产地溯源提供重要信息。因此,开发高性能的耐磨钢铁材料,对减少材料磨损过程中的损失、提高机械装备的使用寿命有着至关重要的意义。低合金耐磨钢作为一种重要的耐磨钢铁材料,因合金含量低、综合性能良好、生产灵活方便及价格便宜等特点,被广泛的应用于工程机械、矿山机械及冶金机械等设备的生产制造。本文以高级别的低合金耐磨钢板NM500为研究对象,对其成分、组织进行设计,研究所设计成分体系下的马氏体、马氏体-铁素体和马氏体-纳米碳化物的控制情况,并分析了其控制工艺过程与组织、力学性能和三体冲击磨料磨损性能的关系,终开发出马氏体型低成本、马氏体-铁素体型高韧性和马氏体-纳米碳化物型高耐磨性的低合金耐磨钢板锰13。
本文的主要内容和创新如下：（1）针对传统低合金耐磨钢中添加较多Ni、Mo等贵重合金甚至是稀土元素成本较高的缺点,首次采用在普通C-Mn钢的基础上加入少量Cr和B元素的低成本成分体系,开发出高级别的低合金耐磨钢板NM400。其中：抗拉强度>1600MPa,布氏硬度>500HB,延伸率>10%,-40℃低温冲击>30J,耐磨性能高于国外同等级别耐磨钢水平。研究了该类钢的连续冷却相变行为、热处理前的热变形及热变形后的冷却工艺、热处理过程中的淬火和回火工艺对实验钢的强韧性控制单元如原始奥氏体晶粒尺寸、block尺寸、Lath尺寸和析出物的影响规律,并分析了其与实验钢的力学性能和三体冲击磨料磨损性能的关系。结果表明,较低温度的控制轧制后控制冷却至贝氏体区间,然后在880℃淬火和170-C回火,可得到 的硬度和韧性配合,并得到高的耐磨钢板nm450性能。65锰冷轧钢板40cr钢板45号冷轧钢板42crmo钢板
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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NM500在常规低合金马氏体耐磨钢合金成分的基础上,添加一定量的Ti元素,通过冶炼连铸过程中形成大量米、耐磨钢板锰13亚米超硬TiC陶瓷颗粒,并结合控制轧制和控制热处理的工艺控制,使其弥散均匀分布在板条马氏体基体上,研发出一种新型连铸坯内生超硬TiC陶瓷颗粒增强耐磨性超级耐磨钢板,并在国内某钢厂进行了工业化生产。耐磨钢板nm400分析了连铸、热轧和离线热处理时实验钢中TiC的演变规律和组织性能的变化,并研究了其耐磨性能。结果表明,新型钢板中由于较多Ti元素的添加,在连铸凝固过程中形成仿晶界的米、亚米级的超硬TiC粒子,轧制和离线热处理过程中,仿晶界的TiC粒子在马氏体基体中弥散均匀分布;耐磨性测试表明,在同等硬度的条件下,新型耐磨钢板的耐磨性达到传统马氏体耐磨钢的1.5～1.8倍,具有优异的耐磨性能。
针对50 mm厚规格的NM500耐磨钢板经火焰切割后存在的延迟裂纹现象,从裂纹形貌、夹杂物和组织特征、硬度分布以及产生机理等方面进行了研究.火焰切割后的宏观形貌表明:在NM500钢板的厚度中心区域存在进行比较发现,BDDA对菱锰矿具有优异的选择性。在BDDA体系下,抑制剂水玻璃、六偏磷酸钠、木质素磺酸钠和壳聚糖等均对目的矿物的抑制效果较弱,且六偏磷酸钠和水玻璃对菱锰矿具有轻微的活化作用,而对钙镁碳酸盐矿物的抑制作用较强。同时考察了BDDA体系下,几种金属离子对矿物浮选行为的影响。人工混合矿浮选实验中,在菱锰矿与方解石的混合分离中,加入2×10-4mol/L的BDDA可获得Mn品位为24.08%,回收率为75%的菱锰矿。在菱锰矿与菱镁矿的混合分离中,木质素磺酸钠的加入不仅可以获得Mn品位为26.79%,回收率为93%的菱锰矿精矿。在菱锰矿、方解石和菱镁矿的浮选分离中,当BDDA的用量为2×10-4mol/L时,可将Mn品位由15.90%提高至17.88%,获得回收率为85.09%的菱锰矿。由此可见,BDDA是菱锰矿浮选中一种极具前景的捕收剂。通过浮选溶液化学、Zeta电位、红外光谱和XPS分析表明:BDDA与三种矿物均属于物理静电作用。BDDA对三种矿物具有选择性是由于在碱性条件下,菱锰矿的溶液中存在Mn45号冷轧钢板65锰冷轧钢板40cr钢板42crmo钢板耐磨钢板N
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
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