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 
<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
65锰冷轧钢板40cr钢板45号冷轧钢板42crmo钢板450和427 cm-1双峰的强度比可反映Mn2+和Fe2+的替代关系。红外光谱在400～650 cm-1波段和900～1 200 cm-1波段有吸收峰，可以反映羟基与氟和Mn2+与Fe2+的替代关系。因此，拉曼光谱、红外光谱特征可清晰区分氟磷锰矿、羟磷锰矿和氟磷铁矿三个类质同像矿物。紫外-可见光吸收光谱中，以406 nm为中心的强吸收峰是由于Mn2+自旋禁阻跃迁导致；以455 nm为中心的弱吸收峰是由于Fe2+自旋禁阻跃迁导致，Mn2+对此峰也有一定贡献；以533 nm为中心的吸收峰是由Mn2+的~6A1g（S）→~4T1g（G）跃迁导致。样品呈现红橙色，属自色矿物。氟磷锰矿族矿物普遍存在类质同象，拉曼光谱、红外光谱可准确鉴定氟磷锰矿，电子探针可以为其产地溯源提供重要信息。因此开发高性能的耐磨钢铁材料对减少材料磨损过程中的损失、提高机械装备的使用寿命有着至关重要的意义。低合金耐磨钢作为一种重要的耐磨钢铁材料因合金含量低、综合性能良好、生产灵活方便及价格便宜等特点被广泛的应用于工程机械、矿山机械及冶金机械等设备的生产制造。本文以高级别的低合金耐磨钢板NM500为研究对象对其成分、组织进行设计研究所设计成分体系下的马氏体、马氏体-铁素体和马氏体-纳米碳化物的控制情况并分析了其控制工艺过程与组织、力学性能和三体冲击磨料磨损性能的关系终开发出马氏体型低成本、马氏体-铁素体型高韧性和马氏体-纳米碳化物型高耐磨性的低合金耐磨钢板锰13。
本文的主要内容和创新如下：（1）针对传统低合金耐磨钢中添加较多Ni、Mo等贵重合金甚至是稀土元素成本较高的缺点首次采用在普通C-Mn钢的基础上加入少量Cr和B元素的低成本成分体系开发出高级别的低合金耐磨钢板NM400。其中：抗拉强度>1600MPa布氏硬度>500HB延伸率>10%-40℃低温冲击>30J耐磨性能高于国外同等级别耐磨钢水平。研究了该类钢的连续冷却相变行为、热处理前的热变形及热变形后的冷却工艺、热处理过程中的淬火和回火工艺对实验钢的强韧性控制单元如原始奥氏体晶粒尺寸、block尺寸、Lath尺寸和析出物的影响规律并分析了其与实验钢的力学性能和三体冲击磨料磨损性能的关系。结果表明较低温度的控制轧制后控制冷却至贝氏体区间然后在880℃淬火和170-C回火可得到 的硬度和韧性配合并得到高的耐磨钢板nm450性能。65锰冷轧钢板40cr钢板45号冷轧钢板42crmo钢板
65锰冷轧钢板45号冷轧钢板40cr钢板42crmo钢板耐磨钢板NM400保沟岩组石榴石英岩地层中发现了出露较好的锰矿床共圈定出三条锰矿体、十二条破碎蚀变带锰矿体分别为M1-1、M1-2、M2-1锰矿品位达22-32%;通过对锰矿地质特征及岩相学观察矿物组合主要有软锰矿、硬锰矿、锰铝榴石、蔷薇辉石等符合锰榴石英岩系矿物组合特征。锰矿石X射线衍射显示矿石中含有锰铝榴石、蔷薇辉石等硅酸锰矿物在石榴石、蔷薇辉石矿物化学特征中石榴石环带特征不明显主要成分是锰铝榴石其次是铁铝榴石在端元矿物成分图解上显示为铁质锰铝榴石蔷薇辉石在成分关系图解中均落入蔷薇辉石区Mn O含量为37.87-49.51%锰质较为富集。赋矿围岩石榴石英岩主量元素总体上具有富锰（11.27-15.70%）、贫钠（0.02-0.03%）、贫钾（0.04-0.05%）、低Mg（0.27-0.49%）、低Ti（0.35-0.53%）特征稀土元素整体为轻稀土相对亏损、重稀土元素相对富集轻重稀土分馏程度较为明显微量元素相对富集Th、U、Ta、La、Ce等元素亏损Rb、Ba、Nb、P、Sr等元素;下伏地层斜长角闪岩主量元素整体上具有富铝（针对低合金高强度耐磨钢板在进行火焰切割放置一段时间后出现延迟断裂现象，应用热力学析出模型对耐磨钢中合金元素Nb、V、Ti的碳氮化物在奥氏体化过程中的析出过程进行研究，耐磨钢板nm500分析其对原奥氏体晶粒细化及高强钢延迟断裂的影响；采用光学显镜，扫描电镜等手段对开裂试样的断口、表面裂纹及其组织进行了分析，应用X射线测定钢板不同部位的残余应力；对耐磨钢回火温度及回火保温时间进行优化试验耐磨钢板nm400，结果表明：（1）在高温阶段，析出相主要为TiN，故在均热和高温冷却阶段，TiN是阻止奥氏体晶粒长大的主要因素；在低温阶段析出相主要以富V的复合碳化物为主。（2）裂纹断裂源在钢板厚度中心附近，且钢板中心存在明显的偏析，中心偏析缺陷对钢板开裂造成了影响。（3）耐磨钢开裂试样中存在大65锰冷轧钢板45号冷轧钢板40cr钢板42crmo钢板耐磨钢板NM4 
