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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NM500青海省都蘭縣溝里金礦整裝勘查區先后發現督冷溝銅鈷礦、龍什更鐵鈷礦等海相熱水噴流沉積型礦床，溝里整裝區首次發現浪木日地區錳礦。通過對礦區成礦地質背景、物探、礦體特征等方面進行綜合研究，梳理成礦特征，認為浪木日地區錳礦為中-新元古代形成的海相沉積型錳礦床，后期受強變質作用疊加。研究區東側具有一套晚古生代淺海相沉積建造，屬于石炭紀哈拉郭勒巖群的板巖、火山巖，是尋找海相沉積礦床的有利區域。研究結果對東昆侖東段溝里地區尋找沉積型礦床具有指導意義 65錳冷軋鋼板45號冷軋鋼板40cr鋼板42crmo鋼板耐磨鋼板NM500冷軋是耐磨鋼材的重要加工方法。耐磨鋼板500為了確定工藝參數對耐磨鋼冷軋應力的影響采用有限元分析軟件ABAQUS對軋壓過程進行了有限元分析通過顯式動力學和單一變量方法分別在不同的軋壓前、后張力和摩擦因數條件下計算應力變化特性。結果表明:在不同的前、后張力條件下應力均隨著軋壓方向先增大后減小摩擦因數增大到一定數值后可顯著增大冷軋應力。

 對低合金耐磨鋼板進行了不同工藝的熱處理試驗并進行了化學成分檢測、耐磨鋼板mn13磨粒磨損試驗、硬度檢測、沖擊韌性檢測及顯組織的檢測分析。結果表明:耐磨鋼板的耐磨性與硬度、沖擊韌性并不是 的正相關或負相關關系起決定性因素的是組織形態。充分淬火后低溫回火的馬氏體組織耐磨性 粒狀貝氏體為主的組織有著較好的耐磨性。 

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

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