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45号冷轧钢板65锰冷轧钢板40cr钢板42crmo钢板耐磨钢板NM400我国是电解金属锰生产大国,但是我国富锰资源匮乏,电解锰生产能耗物耗高,污染物排放量极大。因此,研究绿色高效低耗的锰矿强化提取方法,对于缓解我国锰矿资源短缺,促进电解锰行业健康可持续发展具有战略意义。以菱锰矿为原料的湿法电解法是生产金属锰的主要方法,但我国菱锰矿品位低,质量差,脉石含量高,多矿相共存,直接酸浸难以实现锰的高效浸出。本论文在分析菱锰矿浸出前后工艺矿物学基础上,提出表界面强化菱锰矿浸出新方法,通过添加表面活性剂调控CaSO4·2H2O钝化层形貌,降低其结晶度;引入超声波更新固液界面,破坏矿物集合体,促进固液界面传质,实现菱锰矿的强化浸出。主要结论如下:（1）通过对典型菱锰矿工艺矿物学分析表明,我国菱锰矿结构复杂,菱锰矿与白云石、碳酸钙镁石、钙沸石、黏土质等紧密共生,形成多矿物集合体。其中白云石,碳酸钙镁石与菱锰矿共生导致浸出过程极易产生CaSO4·2H2O钝化层;矿物集合体,黏土质阻碍固液传质进程,浸出液难以直接作用于目的矿物。（2）开展了表面活性剂界面强化菱锰矿浸出研究。 本文以两种优化成分耐磨钢基板NM400/450和NM500/550为研究对象,探索热处理工艺对两种耐磨钢板锰13基板的组织和硬度的影响规律,制定符合相应硬度级别（400 HB和450 HB级、500 HB和550 HB级）的优化热处理工艺,并对优化工艺下试制的450 HB和550 HB两种硬度等级耐磨钢成品的磨损性能进行了对比研究,分析了其磨损机制的差异,并探讨此类耐磨钢组织、硬度与耐磨性能之间的联系。热处理工艺优化试验表明:NM400/450基板910℃淬火后,在200℃低温回火,能够达到450 HB级耐磨钢硬度要求;在200℃至340℃回火,能够达到耐磨钢板nm400 HB级耐磨钢硬度要求。
耐磨钢板NM500/550基板在880℃淬火后,在200℃低温回火,能够达到550HB级耐磨钢硬度要求;在290℃以内温度回火,能够达到500 HB级耐磨钢硬度要求。采用优化工艺生产的450 HB级NM450和550 HB级耐磨钢板NM500成品马氏体耐磨钢,从表面到心部原奥氏体晶粒细小均匀,组织都为回火马氏体,表面与心部组织均匀;NM450和NM550板厚方向平均硬度分别为423 HB和540 HB。磨损试验结果表明:在销盘式滑动磨损条件下,低载下两种耐磨钢的磨损机制45号冷轧钢板65锰冷轧钢板40cr钢板42crmo钢板耐磨钢板NM4
45号冷轧钢板65锰冷轧钢板40cr钢板42crmo钢板耐磨钢板NM500达更高的安全设计指标,同时可以有效的降低车辆自重,达到节能环保的要求。然而,目前NM600耐磨钢的生菱锰矿、方解石与菱镁矿的浮选分离一直是锰矿浮选分离所遇到的困境之一。在前期的研究中,关于油酸钠体系下抑制剂的研究报道众多,但是难以实现三者浮选的有效分离。因此,探寻选择性较强的捕收剂是实现三种矿物浮选分离的主要思路。本论文通过单矿物和混合矿浮选分离实验探究了新型Gemini表面活性剂体系下菱锰矿及钙镁碳酸盐矿物的浮选分离,并采用浮选溶液化学计算、表面动电位测试、红外光谱分析和XPS分析等手段,探究了不同的浮选药剂在菱锰矿、方解石和菱镁矿表面的吸附形式,为菱锰矿与钙镁碳酸盐矿物的浮选分离奠定了理论基础。在纯矿物浮选试验中,通过将丁烷-1,4-双（十二烷基二甲基溴化铵）制和控制冷却,对在线淬火和空冷的热轧原材料进行热处理工艺研究,经过优化的热处理工艺获得了以板条马氏体组织为主的性能合格NM450耐磨钢板。 对NM360耐磨钢板的磨损特性进行系统研究分析,提出新型耐磨机理。首先研究了试验钢组织粗化规律、高温变形规律和奥氏体冷却相变规律,为轧制工艺和热处理工艺提供基础支持。无铌试验钢在大于900℃后奥氏体组织显著粗化,含铌试验钢（0.05%）
耐磨钢板锰13在大于1050℃后奥氏体组织明显粗化,并且粗化程度低于无铌试验钢。高温热压缩试验得出试验钢在不同温度、不同应变速率下的真应力-真应变曲线,获得了试验钢在热变形过程中动态再结晶变化规律。通过经典热变形本构模型,构建了材料的本构模型,模型预测能力具有95%以上的可度。基于动态材料模型理论建立材料的热加工图,较准确地分析材料在不同变45号冷轧钢板65锰冷轧钢板40cr钢板42crmo钢板耐磨钢板NM500的影响不显著。
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65锰冷轧钢板45号冷轧钢板40cr钢板42crmo钢板耐磨钢板NM500以天然软锰矿为原料，经高温焙烧制得改性软锰矿催化剂，用于催化臭氧分解。采用XRD、BET、XPS和H2-TPR对催化剂物相结构、孔结构、表面原子组成和还原性能进行了表征，考察了焙烧温度对改性软锰矿催化剂的臭氧分解催化活性的影响。实验结果表明：300 ℃焙烧制得的改性软锰矿催化剂具有较大的比表面积和较好的还原性，催化剂中含更多的Mn3+，有利于催化剂表面氧空位的形成，催化剂对臭氧分解的催化活性 ，在室温、进口臭氧质量浓度为85.6 mg/m~3、空速为600 000 h-1的条件下反应6 h后，臭氧分解率仍高达98%左右；进一步提高焙烧温度会改变软锰矿中锰的氧化态，导致催化剂催化臭氧分解的性能下降。 能表现出耐磨钢板nm400佳的抗冲击磨损性能,所以添加0.043%的Nb为佳选择。
主要生产NM360-NM450,生产厚度规格为8-60mm,需要加入更多的贵重金属、合金元素保性能,生产成本高,生产周期长,产品无竞争力,且HB500级别耐磨钢和80mmNM400国内较少开发。 本项目研究采用提Mn（Mn：0.80～1.30%）降铬（Cr：0.45～0.70%）,适当添加铌（Nb 0.015～0.050%）的成分设计,来大幅度降低合金铬铁用量,Mn/C≥3,Mn/S≥80来改善钢板的韧性,且提锰可以扩大奥氏体温度区间范围,有利于后续施行亚温淬火时获得较多的铁素体以便在不经过回火后保证钢板的韧性和耐磨性要求。65锰冷轧钢板45号冷轧钢板40cr钢板42crmo钢板耐磨钢板N
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