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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。考察了溶液的pH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45號冷軋鋼板40cr鋼板42crmo鋼板耐磨鋼板NM400保溝巖組石榴石英巖地層中發現了出露較好的錳礦床共圈定出三條錳礦體、十二條破碎蝕變帶錳礦體分別為M1-1、M1-2、M2-1錳礦品位達22-32%;通過對錳礦地質特征及巖相學觀察礦物組合主要有軟錳礦、硬錳礦、錳鋁榴石、薔薇輝石等符合錳榴石英巖系礦物組合特征。錳礦石X射線衍射顯示礦石中含有錳鋁榴石、薔薇輝石等硅酸錳礦物在石榴石、薔薇輝石礦物化學特征中石榴石環帶特征不明顯主要成分是錳鋁榴石其次是鐵鋁榴石在端元礦物成分圖解上顯示為鐵質錳鋁榴石薔薇輝石在成分關系圖解中均落入薔薇輝石區Mn O含量為37.87-49.51%錳質較為富集。賦礦圍巖石榴石英巖主量元素總體上具有富錳（11.27-15.70%）、貧鈉（0.02-0.03%）、貧鉀（0.04-0.05%）、低Mg（0.27-0.49%）、低Ti（0.35-0.53%）特征稀土元素整體為輕稀土相對虧損、重稀土元素相對富集輕重稀土分餾程度較為明顯微量元素相對富集Th、U、Ta、La、Ce等元素虧損Rb、Ba、Nb、P、Sr等元素;下伏地層斜長角閃巖主量元素整體上具有富鋁（針對低合金高強度耐磨鋼板在進行火焰切割放置一段時間后出現延遲斷裂現象，應用熱力學析出模型對耐磨鋼中合金元素Nb、V、Ti的碳氮化物在奧氏體化過程中的析出過程進行研究，耐磨鋼板nm500分析其對原奧氏體晶粒細化及高強鋼延遲斷裂的影響；采用光學顯鏡，掃描電鏡等手段對開裂試樣的斷口、表面裂紋及其組織進行了分析，應用X射線測定鋼板不同部位的殘余應力；對耐磨鋼回火溫度及回火保溫時間進行優化試驗耐磨鋼板nm400，結果表明：（1）在高溫階段，析出相主要為TiN，故在均熱和高溫冷卻階段，TiN是阻止奧氏體晶粒長大的主要因素；在低溫階段析出相主要以富V的復合碳化物為主。（2）裂紋斷裂源在鋼板厚度中心附近，且鋼板中心存在明顯的偏析，中心偏析缺陷對鋼板開裂造成了影響。（3）耐磨鋼開裂試樣中存在大65錳冷軋鋼板45號冷軋鋼板40cr鋼板42crmo鋼板耐磨鋼板NM4

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

65錳冷軋鋼板45號冷軋鋼板40cr鋼板42crmo鋼板耐磨鋼板NM400通過對秀山土家族苗族自治縣8個錳礦影響區的土壤重金屬（Mn、Hg、As、Cd、Cu、Pb、Zn、Cr、Ni）含量進行測定分析，以長江流域各重金屬元素背景值、土壤環境質量農用地土壤污染風險篩選值為評價標準，應用單因子污染指數法、Nemero綜合污染指數法和Hakanson潛在生態危害指數法對土壤重金屬潛在生態風險進行了評價。結果表明：對比長江流域各重金屬元素背景值，研究區部分點位超標，Cd和Zn點位超標率高達超標倍數 達9.36倍；對比農用地土壤環境質量標準，研究區Cd、Cr、Cu、Ni和Zn存在超標現象，且Cd點位超標率高達66.67%;單因子污染指數法及Nemero綜合污染指數法評價結果均顯示研究區存在Cd輕微污染，考慮到秀山處于Cd高背景值區，Cd輕微污染的原因還需進一步研究；潛在生態風險評價結果顯示，黃家河腳錳礦和嘉源錳礦影響區存在中等生態危害，應予以重視。 回火后空冷耐磨鋼板錳13獲得的組織為回火板條馬氏體+少量殘余奧氏體可以使實驗鋼獲得優良的硬度和強韌性配合。在此熱處理工藝條件下4組實驗鋼均達到國外企業生產的該級別耐磨鋼的綜合性能:含Nb量為0.043%的2#實驗鋼經850℃保溫30min后水淬再經250℃回火60min后空冷獲得的組織為回火板條馬氏體+少量殘余奧氏體組織布氏硬度值為484、抗拉強度Rm=1652MPa、耐磨鋼板nm450屈服強度Rp=1412MPa、斷后延長率δ=10.8%、室溫和-40℃沖擊功值分別為53.3J和51.3J達到了NM500低合金高強度耐磨鋼的標準要求并具有優良的沖擊韌性超過了國外廠家生產的同級別耐磨板的沖擊韌性為該淬火與低溫回火熱處理工藝下的 成分和熱處理方案。實驗鋼經等溫淬火與低溫回火后的組織為回火馬氏體+黑色針狀下貝氏體。實驗鋼在850～930℃范圍保65錳冷軋鋼板45號冷軋鋼板40cr鋼板42crmo鋼板耐磨鋼板NM4

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