45號冷軋鋼板65錳冷軋鋼板40cr鋼板42crmo鋼板耐磨鋼板NM400我國是電解金屬錳生產大國但是我國富錳資源匱乏電解錳生產能耗物耗高污染物排放量極大。因此研究綠色低耗的錳礦強化提取方法對于緩解我國錳礦資源短缺促進電解錳行業可持續發展具有戰略意義。以菱錳礦為原料的濕法電解法是生產金屬錳的主要方法但我國菱錳礦品位低質量差脈石含量高多礦相共存直接酸浸難以實現錳的浸出。本論文在分析菱錳礦浸出前后工藝礦物學基礎上提出表界面強化菱錳礦浸出新方法通過添加表面活性劑調控CaSO4·2H2O鈍化層形貌降低其結晶度;引入超聲波更新固液界面破壞礦物集合體促進固液界面傳質實現菱錳礦的強化浸出。主要結論如下:（1）通過對典型菱錳礦工藝礦物學分析表明我國菱錳礦結構復雜菱錳礦與白云石、碳酸鈣鎂石、鈣沸石、黏土質等緊密共生形成多礦物集合體。其中白云石碳酸鈣鎂石與菱錳礦共生導致浸出過程極易產生CaSO4·2H2O鈍化層;礦物集合體黏土質阻礙固液傳質進程浸出液難以直接作用于目的礦物。（2）開展了表面活性劑界面強化菱錳礦浸出研究。 本文以兩種優化成分耐磨鋼基板NM400/450和NM500/550為研究對象探索熱處理工藝對兩種耐磨鋼板錳13基板的組織和硬度的影響規律制定符合相應硬度級別（400 HB和450 HB級、500 HB和550 HB級）的優化熱處理工藝并對優化工藝下試制的450 HB和550 HB兩種硬度等級耐磨鋼成品的磨損性能進行了對比研究分析了其磨損機制的差異并探討此類耐磨鋼組織、硬度與耐磨性能之間的聯系。熱處理工藝優化試驗表明:NM400/450基板910℃淬火后在200℃低溫回火能夠達到450 HB級耐磨鋼硬度要求;在200℃至340℃回火能夠達到耐磨鋼板nm400 HB級耐磨鋼硬度要求。
耐磨鋼板NM500/550基板在880℃淬火后在200℃低溫回火能夠達到550HB級耐磨鋼硬度要求;在290℃以內溫度回火能夠達到500 HB級耐磨鋼硬度要求。采用優化工藝生產的450 HB級NM450和550 HB級耐磨鋼板NM500成品馬氏體耐磨鋼從表面到心部原奧氏體晶粒細小均勻組織都為回火馬氏體表面與心部組織均勻;NM450和NM550板厚方向平均硬度分別為423 HB和540 HB。磨損試驗結果表明:在銷盤式滑動磨損條件下低載下兩種耐磨鋼的磨損機制45號冷軋鋼板65錳冷軋鋼板40cr鋼板42crmo鋼板耐磨鋼板NM4
45號鋼板65錳鋼板40cr鋼板42crmo鋼板耐磨鋼板NM400軟錳礦作為含硫化物廢水、廢氣、沼氣、工藝氣體等脫硫材料已得到廣泛應用，然而其脫硫產物的特性和應用還缺少深入研究。實驗模擬廢水脫硫、常溫廢氣脫硫、工藝氣體高溫脫硫工況獲得相應的軟錳礦硫化產物，探究不同方式硫化軟錳礦的物相組成、廢水除鎘效果及其作用機制?？疾炝巳芤旱膒H值、初始鎘濃度、反應時間、溫度等因素對除鎘效率的影響，通過X射線粉末衍射、掃描電鏡對不同方式硫化軟錳礦除鎘前后樣品進行表征。結果表明，廢水脫硫、常溫廢氣脫硫、工藝氣體高溫脫硫工況獲得產物除鎘能力分別為73.93、66.76、44.96 mg/g。脫硫產物除鎘機理是其中的MnS與CdS在溶度積差推動下發生的溶解–沉淀反應。不同硫化方式導致形成的MnS晶體結構、形態、結晶度差異是其除鎘效果不同的主要原因。軟錳礦脫硫產物對重金屬鎘具有良好的去除效果，在環境污染治理中具有廣闊的應用前景。
提高了鋼的耐磨性但韌塑性也有所降低。鋼中的奧氏體相在摩擦磨損時TRIP效應使得表面硬度及形變硬化層厚度增大進而提高鋼的耐磨性耐磨鋼板mn13針對含Ti耐磨鋼的優缺點和鋼中奧氏體相的作用提出一種含有馬氏體/殘余奧氏體復相組織（M/A）的耐磨鋼的設計方法滿足所需耐磨性的同時兼具良好的韌塑性。耐磨鋼板nm400Q-P工藝因獲得馬氏體/殘余奧氏體復相組織而使鋼具有較好的綜合力學性能。本文制備了不同錳、鈦含量的新型中錳硅合金化中厚鋼板通過空冷淬火配分（Q-P）工藝獲得組織結構為馬氏體/奧氏體的復相耐磨鋼。利用X射線衍射儀對鋼中的殘余奧氏體含量進行定量分析。利用掃描電鏡、背散射電子衍射儀和透射電子顯鏡等儀器對觀組織、力學性能進行分析表征。
45號鋼板65錳鋼板40cr鋼板42crmo鋼板耐磨鋼板NM4 
65錳冷軋鋼板40cr鋼板45號冷軋鋼板42crmo鋼板450和427 cm-1雙峰的強度比可反映Mn2+和Fe2+的替代關系。紅外光譜在400～650 cm-1波段和900～1 200 cm-1波段有吸收峰，可以反映羥基與氟和Mn2+與Fe2+的替代關系。因此，拉曼光譜、紅外光譜特征可清晰區分氟磷錳礦、羥磷錳礦和氟磷鐵礦三個類質同像礦物。紫外-可見光吸收光譜中，以406 nm為中心的強吸收峰是由于Mn2+自旋禁阻躍遷導致；以455 nm為中心的弱吸收峰是由于Fe2+自旋禁阻躍遷導致，Mn2+對此峰也有一定貢獻；以533 nm為中心的吸收峰是由Mn2+的~6A1g（S）→~4T1g（G）躍遷導致。樣品呈現紅橙色，屬自色礦物。氟磷錳礦族礦物普遍存在類質同象，拉曼光譜、紅外光譜可準確鑒定氟磷錳礦，電子探針可以為其產地溯源提供重要信息。因此開發高性能的耐磨鋼鐵材料對減少材料磨損過程中的損失、提高機械裝備的使用壽命有著至關重要的意義。低合金耐磨鋼作為一種重要的耐磨鋼鐵材料因合金含量低、綜合性能良好、生產靈活方便及價格便宜等特點被廣泛的應用于工程機械、礦山機械及冶金機械等設備的生產制造。本文以高級別的低合金耐磨鋼板NM500為研究對象對其成分、組織進行設計研究所設計成分體系下的馬氏體、馬氏體-鐵素體和馬氏體-納米碳化物的控制情況并分析了其控制工藝過程與組織、力學性能和三體沖擊磨料磨損性能的關系終開發出馬氏體型低成本、馬氏體-鐵素體型高韌性和馬氏體-納米碳化物型高耐磨性的低合金耐磨鋼板錳13。
本文的主要內容和創新如下：（1）針對傳統低合金耐磨鋼中添加較多Ni、Mo等貴重合金甚至是稀土元素成本較高的缺點首次采用在普通C-Mn鋼的基礎上加入少量Cr和B元素的低成本成分體系開發出高級別的低合金耐磨鋼板NM400。其中：抗拉強度>1600MPa布氏硬度>500HB延伸率>10%-40℃低溫沖擊>30J耐磨性能高于國外同等級別耐磨鋼水平。研究了該類鋼的連續冷卻相變行為、熱處理前的熱變形及熱變形后的冷卻工藝、熱處理過程中的淬火和回火工藝對實驗鋼的強韌性控制單元如原始奧氏體晶粒尺寸、block尺寸、Lath尺寸和析出物的影響規律并分析了其與實驗鋼的力學性能和三體沖擊磨料磨損性能的關系。結果表明較低溫度的控制軋制后控制冷卻至貝氏體區間然后在880℃淬火和170-C回火可得到 的硬度和韌性配合并得到高的耐磨鋼板nm450性能。65錳冷軋鋼板40cr鋼板45號冷軋鋼板42crmo鋼板
45號冷軋鋼板65錳冷軋鋼板40cr鋼板42crmo鋼板耐磨鋼板NM500達更高的設計指標同時可以有效的降低車輛自重達到節能環保的要求。然而目前NM600耐磨鋼的生菱錳礦、方解石與菱鎂礦的浮選分離一直是錳礦浮選分離所遇到的困境之一。在前期的研究中關于油酸鈉體系下抑制劑的研究報道眾多但是難以實現三者浮選的有效分離。因此探尋選擇性較強的捕收劑是實現三種礦物浮選分離的主要思路。本論文通過單礦物和混合礦浮選分離實驗探究了新型Gemini表面活性劑體系下菱錳礦及鈣鎂碳酸鹽礦物的浮選分離并采用浮選溶液化學計算、表面動電位測試、紅外光譜分析和XPS分析等手段探究了不同的浮選藥劑在菱錳礦、方解石和菱鎂礦表面的吸附形式為菱錳礦與鈣鎂碳酸鹽礦物的浮選分離奠定了理論基礎。在純礦物浮選試驗中通過將丁烷-14-雙（十二烷基二甲基溴化銨）制和控制冷卻對在線淬火和空冷的熱軋原材料進行熱處理工藝研究經過優化的熱處理工藝獲得了以板條馬氏體組織為主的性能合格NM450耐磨鋼板。 對NM360耐磨鋼板的磨損特性進行系統研究分析提出新型耐磨機理。首先研究了試驗鋼組織粗化規律、高溫變形規律和奧氏體冷卻相變規律為軋制工藝和熱處理工藝提供基礎支持。無鈮試驗鋼在大于900℃后奧氏體組織顯著粗化含鈮試驗鋼（0.05%）
耐磨鋼板錳13在大于1050℃后奧氏體組織明顯粗化并且粗化程度低于無鈮試驗鋼。高溫熱壓縮試驗得出試驗鋼在不同溫度、不同應變速率下的真應力-真應變曲線獲得了試驗鋼在熱變形過程中動態再結晶變化規律。通過經典熱變形本構模型構建了材料的本構模型模型預測能力具有95%以上的可度。基于動態材料模型理論建立材料的熱加工圖較準確地分析材料在不同變45號冷軋鋼板65錳冷軋鋼板40cr鋼板42crmo鋼板耐磨鋼板NM500的影響不顯著。
