20#钢板生产

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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在常规低合金马氏体耐磨钢合金成分的基础上添加一定量的Ti元素通过冶炼连铸过程中形成大量米、耐磨钢板锰13亚米超硬TiC陶瓷颗粒并结合控制轧制和控制热处理的工艺控制使其弥散均匀分布在板条马氏体基体上研发出一种新型连铸坯内生超硬TiC陶瓷颗粒增强耐磨性超级耐磨钢板并在国内某钢厂进行了工业化生产。耐磨钢板nm400分析了连铸、热轧和离线热处理时实验钢中TiC的演变规律和组织性能的变化并研究了其耐磨性能。结果表明新型钢板中由于较多Ti元素的添加在连铸凝固过程中形成仿晶界的米、亚米级的超硬TiC粒子轧制和离线热处理过程中仿晶界的TiC粒子在马氏体基体中弥散均匀分布;耐磨性测试表明在同等硬度的条件下新型耐磨钢板的耐磨性达到传统马氏体耐磨钢的1.5～1.8倍具有优异的耐磨性能。

  针对50 mm厚规格的NM500耐磨钢板经火焰切割后存在的延迟裂纹现象从裂纹形貌、夹杂物和组织特征、硬度分布以及产生机理等方面进行了研究.火焰切割后的宏观形貌表明:在NM500钢板的厚度中心区域存在进行比较发现BDDA对菱锰矿具有优异的选择性。在BDDA体系下抑制剂水玻璃、六偏磷酸钠、木质素磺酸钠和壳聚糖等均对目的矿物的抑制效果较弱且六偏磷酸钠和水玻璃对菱锰矿具有轻微的活化作用而对钙镁碳酸盐矿物的抑制作用较强。同时考察了BDDA体系下几种金属离子对矿物浮选行为的影响。人工混合矿浮选实验中在菱锰矿与方解石的混合分离中加入2×10-4mol/L的BDDA可获得Mn品位为24.08%回收率为75%的菱锰矿。在菱锰矿与菱镁矿的混合分离中木质素磺酸钠的加入不仅可以获得Mn品位为26.79%回收率为93%的菱锰矿精矿。在菱锰矿、方解石和菱镁矿的浮选分离中当BDDA的用量为2×10-4mol/L时可将Mn品位由15.90%提高至17.88%获得回收率为85.09%的菱锰矿。由此可见BDDA是菱锰矿浮选中一种极具前景的捕收剂。通过浮选溶液化学、Zeta电位、红外光谱和XPS分析表明:BDDA与三种矿物均属于物理静电作用。BDDA对三种矿物具有选择性是由于在碱性条件下菱锰矿的溶液中存在Mn45号冷轧钢板65锰冷轧钢板40cr钢板42crmo钢板耐磨钢板N

<研究钽铌矿物集合体在重力场和磁力场中的运动规律和分选行为。为钽铌精细化分选提供参考对调节我国钽铌资源的生产和供给具有重要意义。江西宜春钽铌矿工艺矿物学研究结果表明:矿石中钽铌矿物为钽铌锰矿和细晶石;Ta主要赋存在钽铌锰矿和细晶石中Nb主要赋在钽铌锰矿中;钽铌锰矿有两种嵌布形式呈粒间分布占53.57%呈包裹体分布占46.43%;钽铌锰矿嵌布粒度主要分布在0.043～0.3 mm细晶石嵌布粒度主要分布在0.02～0.20 mm细晶石比钽铌锰矿更易解离。论文创新性地研究了不同解离度的钽铌矿物在重力场/磁力场中的分选行为。发现在重力场/磁力场中进入不同重选/磁选产品的钽铌锰矿和细晶石存在解离度差异存在同解离度的钽铌锰矿和细晶石进入不同产品现象但其粒度存在明显差异。从钽铌矿物集合体角度来看在重力场/磁力场中未解离的钽铌45号钢板65锰冷轧钢板40cr钢板42crmo钢板新型耐磨钢板nm400Ti20和Ti60的含Ti量分别为0.2%和0.6%铸造后轧制成板热处理工艺为900℃淬火后200℃回火。研究结果表明:Ti20与Ti60的组织为板条马氏体。随着Ti含量的增加耐磨钢的原奥氏体晶粒度减小马氏体板条长度也减小。Ti与C在原奥氏体晶界处原位生成了尺寸为1～5μm的不规则TiC颗粒TiC颗粒起到了钉扎晶界、细化晶粒的作用。在石英砂和煤砂混合两种磨料的磨损实验中由于煤砂混合磨料主要成分煤粉的硬度远低于石英砂颗粒较为圆钝因此耐磨钢在石英砂磨料的犁削沟槽深度和宽度远大于煤砂混合磨料的磨损。无论在石英砂还是在煤砂混合的磨损条件下耐磨钢的磨损失重都随着Ti的增加而降低。加Ti的新型耐磨钢的耐磨性可达耐磨钢板nm450的1.3倍。耐磨钢的磨损机制主要为切削和犁沟。耐磨钢板nm500随着Ti含量的增加Ti元素集中区域较为光滑犁沟受到阻碍犁沟和切削槽深度变浅。原位生成的TiC颗粒起到了局部强化作用增强了周围区域的硬度和对磨料的阻碍作用提高了新型耐磨钢的耐磨料磨损性能45号钢板65锰冷轧钢板40cr钢板42crmo钢板新型耐磨钢板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-14-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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