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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-1,4-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。
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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,結合石榴石英巖和斜長角閃巖變質峰期年齡分析,錳礦區在569-713Ma、435-489Ma間經歷了兩期強烈的變質作用改造;根據原巖恢復及構造環境分析,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境;斜長角閃巖原巖為基性火山巖,來源于地幔源區,并伴有殼幔混合特征。綜合錳礦區礦床地質特征、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,認為浪木日錳礦產于石榴石英巖中,主要經歷了沉積成礦作用、變質作用改造,其成因類型屬于典型的沉積-變質型錳礦。前國內生產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NM500的主要研發方向。針對上述問題,本論文工作在國產NM500化學成分的基礎上添加不同含量的合金元素Nb,系統研究了Nb含量變化對實驗鋼的析出相轉變熱力學、相變動力學、熱處理工藝優化、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