45號(hào)冷軋鋼板65錳冷軋鋼板40cr鋼板42crmo鋼板耐磨鋼板NM500達(dá)更高的設(shè)計(jì)指標(biāo)同時(shí)可以有效的降低車輛自重達(dá)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(bào)道眾多但是難以實(shí)現(xiàn)三者浮選的有效分離。因此探尋選擇性較強(qiáng)的捕收劑是實(shí)現(xiàn)三種礦物浮選分離的主要思路。本論文通過(guò)單礦物和混合礦浮選分離實(shí)驗(yàn)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(xué)計(jì)算、表面動(dòng)電位測(cè)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(yàn)中通過(guò)將丁烷-14-雙（十二烷基二甲基溴化銨）制和控制冷卻對(duì)在線淬火和空冷的熱軋?jiān)牧线M(jìn)行熱處理工藝研究經(jīng)過(guò)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(duì)NM360耐磨鋼板的磨損特性進(jìn)行系統(tǒng)研究分析提出新型耐磨機(jī)理。首先研究了試驗(yàn)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(wú)鈮試驗(yàn)鋼在大于900℃后奧氏體組織顯著粗化含鈮試驗(yàn)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(wú)鈮試驗(yàn)鋼。高溫?zé)釅嚎s試驗(yàn)得出試驗(yàn)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(yàn)鋼在熱變形過(guò)程中動(dòng)態(tài)再結(jié)晶變化規(guī)律。通過(guò)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(yù)測(cè)能力具有95%以上的可度。基于動(dòng)態(tài)材料模型理論建立材料的熱加工圖較準(zhǔn)確地分析材料在不同變45號(hào)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(hào)冷軋鋼板65錳冷軋鋼板40cr鋼板42crmo鋼板耐磨鋼板NM400我國(guó)是電解金屬錳生產(chǎn)大國(guó)但是我國(guó)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(qiáng)化提取方法對(duì)于緩解我國(guó)錳礦資源短缺促進(jìn)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(guó)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(shí)現(xiàn)錳的浸出。本論文在分析菱錳礦浸出前后工藝礦物學(xué)基礎(chǔ)上提出表界面強(qiáng)化菱錳礦浸出新方法通過(guò)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(jìn)固液界面?zhèn)髻|(zhì)實(shí)現(xiàn)菱錳礦的強(qiáng)化浸出。主要結(jié)論如下:（1）通過(guò)對(duì)典型菱錳礦工藝礦物學(xué)分析表明我國(guó)菱錳礦結(jié)構(gòu)復(fù)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(dǎo)致浸出過(guò)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(jìn)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(qiáng)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(duì)象探索熱處理工藝對(duì)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(jí)別（400 HB和450 HB級(jí)、500 HB和550 HB級(jí)）的優(yōu)化熱處理工藝并對(duì)優(yōu)化工藝下試制的450 HB和550 HB兩種硬度等級(jí)耐磨鋼成品的磨損性能進(jìn)行了對(duì)比研究分析了其磨損機(jī)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(yàn)表明:NM400/450基板910℃淬火后在200℃低溫回火能夠達(dá)到450 HB級(jí)耐磨鋼硬度要求;在200℃至340℃回火能夠達(dá)到耐磨鋼板nm400 HB級(jí)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(dá)到550HB級(jí)耐磨鋼硬度要求;在290℃以內(nèi)溫度回火能夠達(dá)到500 HB級(jí)耐磨鋼硬度要求。采用優(yōu)化工藝生產(chǎn)的450 HB級(jí)NM450和550 HB級(jí)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(xì)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(yàn)結(jié)果表明:在銷盤式滑動(dòng)磨損條件下低載下兩種耐磨鋼的磨損機(jī)制45號(hào)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(hào)冷軋鋼板40cr鋼板耐磨鋼板NM400 42crmo鋼板代時(shí)期代表錳礦沉積成礦時(shí)代結(jié)合石榴石英巖和斜長(zhǎng)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(qiáng)烈的變質(zhì)作用改造;根據(jù)原巖恢復(fù)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(zhǎng)角閃巖原巖為基性火山巖來(lái)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(xué)、巖石地球化學(xué)、礦物化學(xué)、成礦流體特征、成礦年代學(xué)分析研究認(rèn)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(guó)內(nèi)生產(chǎn)的該級(jí)別耐磨鋼沖擊韌性普遍較低從而導(dǎo)致耐磨性能較差如何在保證國(guó)產(chǎn)NM500耐磨鋼板nm360硬度、強(qiáng)度的前提下提高其沖擊韌性進(jìn)一步提高其使用壽命是目前國(guó)產(chǎn)NM500的主要研發(fā)方向。針對(duì)上述問(wèn)題本論文工作在國(guó)產(chǎn)NM500化學(xué)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(duì)實(shí)驗(yàn)鋼的析出相轉(zhuǎn)變熱力學(xué)、相變動(dòng)力學(xué)、熱處理工藝優(yōu)化、強(qiáng)韌化機(jī)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(qiáng)韌性及抗沖擊磨損性能的新型低合金高強(qiáng)度耐磨鋼化學(xué)成分及相應(yīng)的熱處理工藝。基于Thermo-calc熱力學(xué)軟件對(duì)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(jìn)行了計(jì)算結(jié)果表明：實(shí)驗(yàn)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(shí)析出量也明顯增加這有利于通過(guò)細(xì)晶強(qiáng)化提高實(shí)驗(yàn)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(hào)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(chǎng)和磁力場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和分選行為。為鉭鈮精細(xì)化分選提供參考對(duì)調(diào)節(jié)我國(guó)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(xué)研究結(jié)果表明:礦石中鉭鈮礦物為鉭鈮錳礦和細(xì)晶石;Ta主要賦存在鉭鈮錳礦和細(xì)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(xì)晶石嵌布粒度主要分布在0.02～0.20 mm細(xì)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(chǎng)/磁力場(chǎng)中的分選行為。發(fā)現(xiàn)在重力場(chǎng)/磁力場(chǎng)中進(jìn)入不同重選/磁選產(chǎn)品的鉭鈮錳礦和細(xì)晶石存在解離度差異存在同解離度的鉭鈮錳礦和細(xì)晶石進(jìn)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(lái)看在重力場(chǎng)/磁力場(chǎng)中未解離的鉭鈮45號(hào)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(zhǎng)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(xì)化晶粒的作用。在石英砂和煤砂混合兩種磨料的磨損實(shí)驗(yàn)中由于煤砂混合磨料主要成分煤粉的硬度遠(yuǎn)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(yuǎn)大于煤砂混合磨料的磨損。無(wú)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(dá)耐磨鋼板nm450的1.3倍。耐磨鋼的磨損機(jī)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(qiáng)化作用增強(qiáng)了周圍區(qū)域的硬度和對(duì)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(hào)鋼板65錳冷軋鋼板40cr鋼板42crmo鋼板新型耐磨鋼板nm4 
