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(dǎo)致；以455 nm為中心的弱吸收峰是由于Fe2+自旋禁阻躍遷導(dǎo)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(dǎo)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(xué)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(xué)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

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(xué)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

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(shè)計指標,同時可以有效的降低車輛自重,達到節(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道眾多,但是難以實現(xiàn)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(xiàn)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(xué)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(chǔ)。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(jīng)過優(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NM360耐磨鋼板的磨損特性進行系統(tǒng)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(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?zé)釅嚎s試驗得出試驗鋼在不同溫度、不同應(yīng)變速率下的真應(yīng)力-真應(yīng)變曲線,獲得了試驗鋼在熱變形過程中動態(tài)再結(jié)晶變化規(guī)律。通過經(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)測能力具有95%以上的可度?；趧討B(tài)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。