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?zhèn)髻|實現(xiàn)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(chǎn)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(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號冷軋鋼板65錳冷軋鋼板40cr鋼板42crmo鋼板耐磨鋼板nm400經(jīng)過空冷Q-P處理后不含Ti的低碳Si-Mn系鋼的抗拉強度可達1400MPa對應的延伸率為16%。而含Ti的低碳Si-Mn系鋼的抗拉強度1500MPa對應的延伸率為15%。含Ti的試驗鋼強度高于不含Ti的試驗鋼塑性基本和不含Ti的試驗鋼持平由于Ti元素細晶強化的作用沖擊韌性優(yōu)于不含Ti試驗鋼。
耐磨鋼是當今耐磨材料中用量 的材料在冶金、建材、礦山開采等領域中都要使用大量的耐磨鋼工件。耐磨鋼板nm500由于服役過程中承受著不同程度的磨損和沖擊且部分工件形狀復雜因此工件所需材料需要同時具有較高的耐磨性和加工成形性能。本文從成分設計角度出發(fā)設計了四種新成分耐磨鋼利用JMatpro模擬軟件對其熱處理參數(shù)及熱處理后的組織和性能進行模擬計算并參照計算結果設計熱處理工藝對材料的組織、性能進行探索研究。耐磨鋼板nm360對0.20C5Cr1Ni1.25Mo1V、0.35C5Cr1Ni1.25Mo1V、0.44C5Cr1Ni1.25Mo1V、0.60C5Cr1Ni1.35Mo1V四種新成分耐磨鋼進行熱處理參數(shù)模擬計算模擬結果表明四種材料完全奧氏體化溫度均不超過870℃且臨界冷速 不超過0.4℃/s。以高于臨界冷速淬火后0.44C5Cr1Ni1.25Mo1V和0.60C5Cr1Ni1.35Mo1V的力學性能接近0.20C5Cr1Ni1.25Mo1V力學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合石榴石英巖和斜長角閃巖變質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作用改造;根據(jù)原巖恢復及構造環(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、變質作用改造其成因類型屬于典型的沉積-變質型錳礦。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
<中高硫煤利用過程中產(chǎn)生大量的SOx排放到空氣中，對環(huán)境造成嚴重的污染，這導致其利用困難。為實現(xiàn)中高硫煤清潔利用，基于軟錳礦中二氧化錳的強氧化性，采用電場與軟錳礦聯(lián)合的技術促進高硫煤脫硫，重點考察不同反應條件對高硫煤脫硫率及軟錳礦中錳的浸出率的影響，利用XRDFTIRXPS等分析測試方法，研究脫硫反應前后煤元素組成、硫含量等主要性質變化，探究其脫硫機理。結果表明，當軟錳礦與高硫煤質量比為1/7煤漿質量濃度為0.05 g/mL反應時間5 h反應溫度80℃初始硫酸濃度為1.2 mol/L電流密度為600 A/m~2時，與預處理煤相比，高硫煤脫硫率可達40.56%錳的浸出率為95.23%。65錳冷軋鋼板45號冷軋鋼板40cr鋼板42crmo鋼板耐磨鋼板NM400本文對比了經(jīng)相同軋制工藝和熱處理工藝處理后的含Nb量0.045%和不含Nb元素耐磨鋼板的組織演變規(guī)律和力學性能。耐磨鋼板nm500實驗結果表明添加了質量分數(shù)為0.045%的Nb元素鋼板的抗拉強度和硬度低溫沖擊韌性都得到了一定程度的。從材料組織決定力學性能的角度分析鋼板力學性能的主要是由于Nb元素的添加使鋼板原始奧氏體晶粒細化導致的。
在常規(guī)低合金馬氏體耐磨鋼合金成分的基礎上耐磨鋼板錳13添加一定量的Ti元素通過冶煉連鑄過程中形成大量米、亞米超硬Ti C陶瓷顆粒并結合控制軋制和控制熱處理的工藝控制使其彌散均勻分布在板條馬氏體基體上研發(fā)出一種新型連鑄坯內(nèi)生超硬Ti C陶瓷顆粒增強耐磨性超級耐磨鋼板并在國內(nèi)某鋼廠進行了工業(yè)化生產(chǎn);分析了連鑄、耐磨鋼板nm360熱軋和離線熱處理過程時實驗鋼中Ti C的演變規(guī)律和組織性能的變化并研究了其耐磨性能。結果表明新型鋼板中由于較多Ti元素的添加在連鑄凝固過程中形成仿晶界的米、亞米級的超硬Ti C粒子軋制和離線熱處理過程中仿晶界的Ti C粒子在馬氏體基體中彌散均勻分布;耐磨性測試表面在同等硬度的條件下新型耐磨鋼板的耐磨性達65錳冷軋鋼板45號冷軋鋼板40cr鋼板42crmo鋼板耐磨鋼板NM4 
