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【18764099013】、【18764099013】。 廣東省,廣州市 廣州市是首批歷史文化名城，海上絲綢之路的起點之一，被譽為“千年商都”；自古就是中外文化交融之地，廣府文化發(fā)祥地之一。廣州是中國南部戰(zhàn)區(qū)司令部駐地，物流樞紐，綜合性門戶城市，國際性綜合交通樞紐，首批沿海開放城市，是中國通往世界的南大門，粵港澳大灣區(qū)、泛珠江三角洲經(jīng)濟區(qū)的中心城市以及一帶一路的樞紐城市，每年舉辦的中國進出口商品交易會吸引了大量客商以及大量外資企業(yè)、世界500強企業(yè)的投資。2018年，廣州人類發(fā)展指數(shù)居中國位，中心城市指數(shù)居中國第三位，被GaWC評為世界一線城市。
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45號冷軋鋼板65錳冷軋鋼板40cr鋼板42crmo鋼板耐磨鋼板NM400狀珠光體,回火后組織為回火馬氏體+少量鐵素體,而傳統(tǒng)熱軋態(tài)50CrV4鋼的組織為粒狀珠光體+鐵素體,回火后組織為回火馬氏體;經(jīng)相同淬火與回火工藝后,連鑄連軋態(tài)50CrV4鋼的強度增加幅度更大,且相同狀態(tài)下連鑄連軋50CrV4鋼的強度更高而塑性較低。在相同磨料磨損條件下,磨損失重量從大至小順序為:Q345>16Mn>45鋼>50CrV4鋼,50CrV4、45鋼和16Mn鋼的相對耐磨性（與Q345相比）分別為1.99、1.21和1.14,50CrV4鋼具有佳的耐磨性;45鋼、16Mn和Q345鋼的主在相同反應(yīng)條件下，與無電場浸出相比，電場的引入可使高硫煤脫硫率提高19.93%,軟錳礦中錳的浸出率提高16.77%。經(jīng)電場與軟錳礦聯(lián)合脫硫后的煤中的固定碳及熱值略微降低，而揮發(fā)分和灰分略微增加，小分子增多，另外，煤中的分子結(jié)構(gòu)基本未改變。在電場的作用下，軟錳礦中二氧化錳的強氧化作用會促進煤粒表面有機分子鍵斷裂，使高硫煤粒內(nèi)部無機硫及有機硫充分暴露，并與電解生成的高價鐵、錳離子發(fā)生反應(yīng)，終，無機硫被氧化為單質(zhì)硫或者硫酸根離子脫除，有機硫則主要被氧化成亞砜及砜后水解，以達脫硫目的。研究確定了520MPa750MPa三個級別鋼種的化學成分設(shè)計,BT520JJ級別采用Mn-Ti-Cu合金組合設(shè)計;耐磨鋼板400，BT590GJ級別采用Mn-Ti-Nb合金組合設(shè)計;BT750GJ級別采用Mn-Ti-Cr-Mo-V合金組合設(shè)計。針對上述三個級別鋼種進行了焊接研究,合金鋼板焊接應(yīng)選擇“等強匹配”或“匹配”的焊接工藝,其中BT520JJ級別的鋼板實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化。本文采用KR法鐵水預(yù)處理,鐵水硫含量應(yīng)≤0.01%,出鋼溫度≥1620℃;LF精煉根據(jù)轉(zhuǎn)爐鋼水成分及溫度進行造渣脫硫,加合金進行成分調(diào)整,溫度滿足連鑄工藝;連鑄液相線溫度1513℃,過熱度2540℃,耐磨鋼板500平均拉速0.81.3m/min;鋼坯三段式加熱,出爐溫度1220℃±15℃,均熱時間≥30min,在加熱溫度1080℃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(jié)合石榴石英巖和斜長角閃巖變質(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;斜長角閃巖原巖為基性火山巖,來源于地幔源區(qū),并伴有殼?；旌咸卣?。綜合錳礦區(qū)礦床地質(zhì)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(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(chǔ)上添加不同含量的合金元素Nb,系統(tǒng)研究了Nb含量變化對實驗鋼的析出相轉(zhuǎn)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(yīng)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(jié)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
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(fā)現(xiàn)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(zhì)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(huán)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(zhì)錳鋁榴石,薔薇輝石在成分關(guān)系圖解中均落入薔薇輝石區(qū),Mn O含量為37.87-49.51%,錳質(zhì)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(xiàn)延遲斷裂現(xiàn)象，應(yīng)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(yīng)用X射線測定鋼板不同部位的殘余應(yīng)力；對耐磨鋼回火溫度及回火保溫時間進行優(yōu)化試驗?zāi)湍ヤ摪錸m400，結(jié)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(fù)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
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(guān)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(guān)系。因此，拉曼光譜、紅外光譜特征可清晰區(qū)分氟磷錳礦、羥磷錳礦和氟磷鐵礦三個類質(zhì)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(xiàn)紅橙色，屬自色礦物。氟磷錳礦族礦物普遍存在類質(zhì)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(chǎn)地溯源提供重要信息。因此,開發(fā)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(guān)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(chǎn)靈活方便及價格便宜等特點,被廣泛的應(yīng)用于工程機械、礦山機械及冶金機械等設(shè)備的生產(chǎn)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(shè)計,研究所設(shè)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(guān)系,終開發(fā)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(nèi)容和創(chuàng)新如下：（1）針對傳統(tǒng)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(chǔ)上加入少量Cr和B元素的低成本成分體系,開發(fā)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(xù)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(guī)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(guān)系。結(jié)果表明,較低溫度的控制軋制后控制冷卻至貝氏體區(qū)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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