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<研究鉭鈮礦物集合體在重力場和磁力場中的運動規(guī)律和分選行為。為鉭鈮精細(xì)化分選提供參考,對調(diào)節(jié)我國鉭鈮資源的生產(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/磁力場中的分選行為。發(fā)現(xiàn)在重力場/磁力場中,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看,在重力場/磁力場中,未解離的鉭鈮45號鋼板65錳冷軋鋼板40cr鋼板42crmo鋼板新型耐磨鋼板nm400,Ti20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驗中,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號鋼板65錳冷軋鋼板40cr鋼板42crmo鋼板新型耐磨鋼板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(dá)更高的設(shè)計指標(biāo),同時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(qiáng)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(jìn)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(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(zhǔn)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。




45號冷軋鋼板65錳冷軋鋼板40cr鋼板42crmo鋼板耐磨鋼板nm400經(jīng)過空冷Q-P處理后,不含Ti的低碳Si-Mn系鋼的抗拉強(qiáng)度可達(dá)1400MPa,對應(yīng)的延伸率為16%。而含Ti的低碳Si-Mn系鋼的抗拉強(qiáng)度1500MPa,對應(yīng)的延伸率為15%。含Ti的試驗鋼強(qiáng)度高于不含Ti的試驗鋼,塑性基本和不含Ti的試驗鋼持平,由于Ti元素細(xì)晶強(qiáng)化的作用,沖擊韌性優(yōu)于不含Ti試驗鋼。

 耐磨鋼是當(dāng)今耐磨材料中用量 的材料,在冶金、建材、礦山開采等領(lǐng)域中都要使用大量的耐磨鋼工件。耐磨鋼板nm500由于服役過程中承受著不同程度的磨損和沖擊且部分工件形狀復(fù)雜,因此工件所需材料需要同時具有較高的耐磨性和加工成形性能。本文從成分設(shè)計角度出發(fā),設(shè)計了四種新成分耐磨鋼,利用JMatpro模擬軟件對其熱處理參數(shù)及熱處理后的組織和性能進(jìn)行模擬計算,并參照計算結(jié)果設(shè)計熱處理工藝對材料的組織、性能進(jìn)行探索研究。耐磨鋼板nm360對0.20C5Cr1Ni1.25Mo1V、0.35C5Cr1Ni1.25Mo1V、0.44C5Cr1Ni1.25Mo1V、0.60C5Cr1Ni1.35Mo1V四種新成分耐磨鋼進(jìn)行熱處理參數(shù)模擬計算,模擬結(jié)果表明四種材料完全奧氏體化溫度均不超過870℃,且臨界冷速 不超過0.4℃/s。以高于臨界冷速淬火后,0.44C5Cr1Ni1.25Mo1V和0.60C5Cr1Ni1.35Mo1V的力學(xué)性能接近,0.20C5Cr1Ni1.25Mo1V力學(xué)45號冷軋鋼板65錳冷軋鋼板40cr鋼板42crmo鋼板耐磨鋼板nm4




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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(qiáng)度增加幅度更大,且相同狀態(tài)下連鑄連軋50CrV4鋼的強(qiáng)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(qiáng)氧化作用會促進(jìn)煤粒表面有機(jī)分子鍵斷裂，使高硫煤粒內(nèi)部無機(jī)硫及有機(jī)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(jī)硫被氧化為單質(zhì)硫或者硫酸根離子脫除，有機(jī)硫則主要被氧化成亞砜及砜后水解，以達(dá)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(jìn)行了焊接研究,合金鋼板焊接應(yīng)選擇“等強(qiáng)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(jìn)行造渣脫硫,加合金進(jìn)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




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