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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NM400高放废液的放射性主要来源于其组分中的锕系核素和长寿命裂变产物,在高放废液地质处置前,需对锕系核素和长寿命裂变产物进行固化处理。陶瓷固化因具有优异的稳定性与核素负载量而受到广泛关注,但由于不同核素物理化学差异性,单一矿相难以同时固化锕系核素和裂变产物。通过矿相组合,可实现多核素同时晶格固化。碱硬锰矿和钙钛锆石作为人造岩石-C的主要矿相,主要用于固化U、Pu、Am等锕系核素和裂变产物Cs。采用钙钛锆石-碱硬锰矿组合矿相可将锕系核素和裂变产物同时固化在复相陶瓷体中,提高放射性废物处置有效性,减少因核素释放对环境造成的危害。本研究以组合矿物固化多核素为中心,阐明相结构演化及其稳定性为出发点。以钙钛锆石作为三价锕系元素的寄主矿相,碱硬锰矿作为裂变产物Cs的寄主矿相,再将两矿相组合实现锕系元素和裂变产物的同时晶格固化。用镧系元素Nd模拟三价锕系元素,在钙钛锆石的A位引入Nd,部分取代Ca与Zr。以133Cs和133Ba作为137Cs及其衰变子体137Ba的模拟核素,Cr3+部分取代碱硬锰矿相B位的Ti4+,调节A位Cs+取代Ba2+引起的晶体结构电荷不平衡,使母体Cs及其衰变子体Ba固化时在碱硬锰矿相的A位。采用高温固相法制备固化体,探讨 制备工艺。借助XRD、FTIR、Raman、SEM、TEM等测试分析手段研究所制备单相与复相固化体的物相结构与化学稳定性。结果表明:热轧态钢板经淬火后不同位置处厚度尺寸均有减少,且钢板纵向中部位置处厚度减薄率 ,并向头部、尾部两端递减且递减速度基本对称。为保证钢板淬火后厚度满足交付要求,在进行淬火钢板厚度测量时需充分关注钢板纵向中心处边部的厚度尺寸值,并根据厚度减薄规律在钢板热轧过程中给予适当的厚度补偿。
采用Ti-Mo-B合金化体系,通过洁净钢冶炼技术、控制轧制技术以及离线淬火、回火工艺,成功开发出一种低合金高强度耐磨钢板NM500。通过光学显镜（OM）、扫描电镜（SEM）和透射电镜（TEM）观察试验钢的显组织,利用 试验机、摆锤冲击试验机和布氏硬度仪分别检测试验钢的强度、低温韧性和硬度。结果表明,所开发的耐磨NM500钢板显组织为回火板条马氏体,板条内分布着长度50～100 nm,宽约10 nm的ε碳化物以及纳米尺度的合金元素碳氮化物45号冷轧钢板65锰冷轧钢板40cr钢板42crmo钢板耐磨钢板NM400、塑性和低温韧性。在相同磨损条件下,所研制的NM500钢的相对耐磨性约为NM400钢的1. 45倍,NM450钢的1. 2倍。
