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(shè)計指標同時可以有效的降低車輛自重達到節(jié)能環(huán)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(guān)于油酸鈉體系下抑制劑的研究報道眾多但是難以實現(xiàn)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(xiàn)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(chǔ)。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(jīng)過優(yōu)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(tǒng)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(guī)律、高溫變形規(guī)律和奧氏體冷卻相變規(guī)律為軋制工藝和熱處理工藝提供基礎(chǔ)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(yīng)變速率下的真應(yīng)力-真應(yīng)變曲線獲得了試驗鋼在熱變形過程中動態(tài)再結(jié)晶變化規(guī)律。通過經(jīng)典熱變形本構(gòu)模型構(gòu)建了材料的本構(gòu)模型模型預測能力具有95%以上的可度。基于動態(tài)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。
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(chǎn)大國但是我國富錳資源匱乏電解錳生產(chǎn)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(yè)可持續(xù)發(fā)展具有戰(zhàn)略意義。以菱錳礦為原料的濕法電解法是生產(chǎn)金屬錳的主要方法但我國菱錳礦品位低質(zhì)量差脈石含量高多礦相共存直接酸浸難以實現(xiàn)錳的浸出。本論文在分析菱錳礦浸出前后工藝礦物學基礎(chǔ)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(diào)控CaSO4·2H2O鈍化層形貌降低其結(jié)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?zhèn)髻|(zhì)實現(xiàn)菱錳礦的強化浸出。主要結(jié)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(jié)構(gòu)復雜菱錳礦與白云石、碳酸鈣鎂石、鈣沸石、黏土質(zhì)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(chǎn)生CaSO4·2H2O鈍化層;礦物集合體黏土質(zhì)阻礙固液傳質(zhì)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(yōu)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(guī)律制定符合相應(yīng)硬度級別（400 HB和450 HB級、500 HB和550 HB級）的優(yōu)化熱處理工藝并對優(yōu)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(lián)系。熱處理工藝優(yōu)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(nèi)溫度回火能夠達到500 HB級耐磨鋼硬度要求。采用優(yōu)化工藝生產(chǎn)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(jié)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 
65錳冷軋鋼板45號冷軋鋼板40cr鋼板耐磨鋼板NM400 42crmo鋼板代時期代表錳礦沉積成礦時代結(jié)合石榴石英巖和斜長角閃巖變質(zhì)峰期年齡分析錳礦區(qū)在569-713Ma、435-489Ma間經(jīng)歷了兩期強烈的變質(zhì)作用改造;根據(jù)原巖恢復及構(gòu)造環(huán)境分析石榴石英巖的原巖為火山-沉積巖系Mn O/Ti O2值為29.5-32.7表明其形成于海水沉積環(huán)境;斜長角閃巖原巖為基性火山巖來源于地幔源區(qū)并伴有殼幔混合特征。綜合錳礦區(qū)礦床地質(zhì)特征、巖-礦石巖相學、巖石地球化學、礦物化學、成礦流體特征、成礦年代學分析研究認為浪木日錳礦產(chǎn)于石榴石英巖中主要經(jīng)歷了沉積成礦作用、變質(zhì)作用改造其成因類型屬于典型的沉積-變質(zhì)型錳礦。前國內(nèi)生產(chǎn)的該級別耐磨鋼沖擊韌性普遍較低從而導致耐磨性能較差如何在保證國產(chǎn)NM500耐磨鋼板nm360硬度、強度的前提下提高其沖擊韌性進一步提高其使用壽命是目前國產(chǎn)NM500的主要研發(fā)方向。針對上述問題本論文工作在國產(chǎn)NM500化學成分的基礎(chǔ)上添加不同含量的合金元素Nb系統(tǒng)研究了Nb含量變化對實驗鋼的析出相轉(zhuǎn)變熱力學、相變動力學、熱處理工藝優(yōu)化、強韌化機制及抗沖擊磨粒磨損性能等方面的影響獲得了具備高硬度、高強韌性及抗沖擊磨損性能的新型低合金高強度耐磨鋼化學成分及相應(yīng)的熱處理工藝。基于Thermo-calc熱力學軟件對含Nb 耐磨鋼板nm400耐磨鋼中析出相的類型、析出溫度及析出量進行了計算結(jié)果表明：實驗鋼中隨著Nb的含量由0.018%增加到0.078%富含Nb的MC型碳化物的析出溫度顯著提高由1150℃提高到1300℃同時析出量也明顯增加這有利于通過細晶強化提高實驗鋼的沖擊韌性。
耐磨鋼板錳13在低溫回火條件下MC相、M7C3相、MCETA相和MC SHP相碳氮化物析出65錳冷軋鋼板45號冷軋鋼板40cr鋼板耐磨鋼板NM400 42crmo鋼板
<研究鉭鈮礦物集合體在重力場和磁力場中的運動規(guī)律和分選行為。為鉭鈮精細化分選提供參考對調(diào)節(jié)我國鉭鈮資源的生產(chǎn)和供給具有重要意義。江西宜春鉭鈮礦工藝礦物學研究結(jié)果表明:礦石中鉭鈮礦物為鉭鈮錳礦和細晶石;Ta主要賦存在鉭鈮錳礦和細晶石中Nb主要賦在鉭鈮錳礦中;鉭鈮錳礦有兩種嵌布形式呈粒間分布占53.57%呈包裹體分布占46.43%;鉭鈮錳礦嵌布粒度主要分布在0.043～0.3 mm細晶石嵌布粒度主要分布在0.02～0.20 mm細晶石比鉭鈮錳礦更易解離。論文創(chuàng)新性地研究了不同解離度的鉭鈮礦物在重力場/磁力場中的分選行為。發(fā)現(xiàn)在重力場/磁力場中進入不同重選/磁選產(chǎn)品的鉭鈮錳礦和細晶石存在解離度差異存在同解離度的鉭鈮錳礦和細晶石進入不同產(chǎn)品現(xiàn)象但其粒度存在明顯差異。從鉭鈮礦物集合體角度來看在重力場/磁力場中未解離的鉭鈮45號鋼板65錳冷軋鋼板40cr鋼板42crmo鋼板新型耐磨鋼板nm400Ti20和Ti60的含Ti量分別為0.2%和0.6%鑄造后軋制成板熱處理工藝為900℃淬火后200℃回火。研究結(jié)果表明:Ti20與Ti60的組織為板條馬氏體。隨著Ti含量的增加耐磨鋼的原奧氏體晶粒度減小馬氏體板條長度也減小。Ti與C在原奧氏體晶界處原位生成了尺寸為1～5μm的不規(guī)則TiC顆粒TiC顆粒起到了釘扎晶界、細化晶粒的作用。在石英砂和煤砂混合兩種磨料的磨損實驗中由于煤砂混合磨料主要成分煤粉的硬度遠低于石英砂顆粒較為圓鈍因此耐磨鋼在石英砂磨料的犁削溝槽深度和寬度遠大于煤砂混合磨料的磨損。無論在石英砂還是在煤砂混合的磨損條件下耐磨鋼的磨損失重都隨著Ti的增加而降低。加Ti的新型耐磨鋼的耐磨性可達耐磨鋼板nm450的1.3倍。耐磨鋼的磨損機制主要為切削和犁溝。耐磨鋼板nm500隨著Ti含量的增加Ti元素集中區(qū)域較為光滑犁溝受到阻礙犁溝和切削槽深度變淺。原位生成的TiC顆粒起到了局部強化作用增強了周圍區(qū)域的硬度和對磨料的阻礙作用提高了新型耐磨鋼的耐磨料磨損性能45號鋼板65錳冷軋鋼板40cr鋼板42crmo鋼板新型耐磨鋼板nm4 
