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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 
65锰冷轧钢板45号冷轧钢板40cr钢板42crmo钢板耐磨钢板NM400通过对秀山土家族苗族自治县8个锰矿影响区的土壤重金属（Mn、Hg、As、Cd、Cu、Pb、Zn、Cr、Ni）含量进行测定分析，以长江流域各重金属元素背景值、土壤环境质量农用地土壤污染风险筛选值为评价标准，应用单因子污染指数法、Nemero综合污染指数法和Hakanson潜在生态危害指数法对土壤重金属潜在生态风险进行了评价。结果表明：对比长江流域各重金属元素背景值，研究区部分点位超标，Cd和Zn点位超标率高达100%超标倍数 达9.36倍；对比农用地土壤环境质量标准，研究区Cd、Cr、Cu、Ni和Zn存在超标现象，且Cd点位超标率高达66.67%;单因子污染指数法及Nemero综合污染指数法评价结果均显示研究区存在Cd轻微污染，考虑到秀山处于Cd高背景值区，Cd轻微污染的原因还需进一步研究；潜在生态风险评价结果显示，黄家河脚锰矿和嘉源锰矿影响区存在中等生态危害，应予以重视。 回火后空冷耐磨钢板锰13获得的组织为回火板条马氏体+少量残余奥氏体可以使实验钢获得优良的硬度和强韧性配合。在此热处理工艺条件下4组实验钢均达到国外企业生产的该级别耐磨钢的综合性能:含Nb量为0.043%的2#实验钢经850℃保温30min后水淬再经250℃回火60min后空冷获得的组织为回火板条马氏体+少量残余奥氏体组织布氏硬度值为484、抗拉强度Rm=1652MPa、耐磨钢板nm450屈服强度Rp=1412MPa、断后延长率δ=10.8%、室温和-40℃冲击功值分别为53.3J和51.3J达到了NM500低合金高强度耐磨钢的标准要求并具有优良的冲击韧性超过了国外厂家生产的同级别耐磨板的冲击韧性为该淬火与低温回火热处理工艺下的 成分和热处理方案。实验钢经等温淬火与低温回火后的组织为回火马氏体+黑色针状下贝氏体。实验钢在850～930℃范围保65锰冷轧钢板45号冷轧钢板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-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。
45号冷轧钢板65锰冷轧钢板40cr钢板42crmo钢板耐磨钢板NM400状珠光体回火后组织为回火马氏体+少量铁素体而传统热轧态50CrV4钢的组织为粒状珠光体+铁素体回火后组织为回火马氏体;经相同淬火与回火工艺后连铸连轧态50CrV4钢的强度增加幅度更大且相同状态下连铸连轧50CrV4钢的强度更高而塑性较低。在相同磨料磨损条件下磨损失重量从大至小顺序为:Q345>16Mn>45钢>50CrV4钢50CrV4、45钢和16Mn钢的相对耐磨性（与Q345相比）分别为1.99、1.21和1.1450CrV4钢具有佳的耐磨性;45钢、16Mn和Q345钢的主在相同反应条件下，与无电场浸出相比，电场的引入可使高硫煤脱硫率提高19.93%软锰矿中锰的浸出率提高16.77%。经电场与软锰矿联合脱硫后的煤中的固定碳及热值略微降低，而挥发分和灰分略微增加，小分子增多，另外，煤中的分子结构基本未改变。在电场的作用下，软锰矿中二氧化锰的强氧化作用会促进煤粒表面有机分子键断裂，使高硫煤粒内部无机硫及有机硫充分暴露，并与电解生成的高价铁、锰离子发生反应，终，无机硫被氧化为单质硫或者硫酸根离子脱除，有机硫则主要被氧化成亚砜及砜后水解，以达脱硫目的。研究确定了520MPa750MPa三个级别钢种的化学成分设计BT520JJ级别采用Mn-Ti-Cu合金组合设计;耐磨钢板400，BT590GJ级别采用Mn-Ti-Nb合金组合设计;BT750GJ级别采用Mn-Ti-Cr-Mo-V合金组合设计。针对上述三个级别钢种进行了焊接研究合金钢板焊接应选择“等强匹配”或“超强匹配”的焊接工艺其中BT520JJ级别的钢板实现了产业化。本文采用KR法铁水预处理铁水硫含量应≤0.01%出钢温度≥1620℃;LF精炼根据转炉钢水成分及温度进行造渣脱硫加合金进行成分调整温度满足连铸工艺;连铸液相线温度1513℃过热度2540℃耐磨钢板500平均拉速0.81.3m/min;钢坯三段式加热出炉温度1220℃±15℃均热时间≥30min在加热温度1080℃45号冷轧钢板65锰冷轧钢板40cr钢板42crmo钢板耐磨钢板NM4
