輕量化是汽車工業(yè)的發(fā)展方向和市場需求。本文結(jié)合耐磨先進材料針對傳統(tǒng)Q345材質(zhì)為主的自卸車車廂進行輕量化優(yōu)化設(shè)計研究。耐磨鋼板nm500本文首先根據(jù)等強度原則確定了高強度耐磨板的設(shè)計厚度;然后采用Hypermesh前處理軟件對車廂進行有限元建模及邊界條件、載荷進行輸入;耐磨鋼板錳13后使用采用Abaqus有限元軟件分別計算對比了Q345材質(zhì)車廂與BW450材質(zhì)車廂在相同加載條件下的強度和剛度。本文對工程樣車進行跟蹤、測量。實踐表明通過模擬仿真設(shè)計的車廂使用性能達到設(shè)計要求。 

 對一種含Nb中碳合金鋼進行了兩階段控制軋制和隨后的水冷-過冷奧氏體低溫弛豫-空冷控制冷卻處理（TMCP）之后加熱至900℃保溫30 min水淬再對淬火態(tài)的實驗鋼進行200400℃溫度區(qū)間、耐磨鋼板nm40 0min的回火處理（QT）結(jié)合力學性能測試結(jié)果利用OMSEMTEM和XRD對處于不同處理狀態(tài)的實驗鋼進行顯組織表征研究觀組織演變對力學性能的影響.結(jié)果表明TMCP狀態(tài)的實驗鋼綜合力學性能優(yōu)于QT態(tài)這得益于TMCP態(tài)保留了軋制細化的原始奧氏體組織使耐磨鋼板nm450終組織細化空冷馬氏體相變過程發(fā)生緩慢利于過冷奧氏體的穩(wěn)定從而獲得殘余奧氏體含量較高的室溫組織.耐磨鋼板錳13各狀態(tài)下實驗鋼觀組織以板條馬氏體為主同時包含少量相變孿晶. 

<中高硫煤利用過程中產(chǎn)生大量的SOx排放到空氣中，對環(huán)境造成嚴重的污染，這導致其利用困難。為實現(xiàn)中高硫煤清潔利用，基于軟錳礦中二氧化錳的強氧化性，采用電場與軟錳礦聯(lián)合的技術(shù)促進高硫煤脫硫，重點考察不同反應(yīng)條件對高硫煤脫硫率及軟錳礦中錳的浸出率的影響，利用XRDFTIRXPS等分析測試方法，研究脫硫反應(yīng)前后煤元素組成、硫含量等主要性質(zhì)變化，探究其脫硫機理。結(jié)果表明，當軟錳礦與高硫煤質(zhì)量比為1/7煤漿質(zhì)量濃度為0.05 g/mL反應(yīng)時間5 h反應(yīng)溫度80℃初始硫酸濃度為1.2 mol/L電流密度為600 A/m~2時，與預(yù)處理煤相比，高硫煤脫硫率可達40.56%錳的浸出率為95.23%。65錳冷軋鋼板45號冷軋鋼板40cr鋼板42crmo鋼板耐磨鋼板NM400本文對比了經(jīng)相同軋制工藝和熱處理工藝處理后的含Nb量0.045%和不含Nb元素耐磨鋼板的組織演變規(guī)律和力學性能。耐磨鋼板nm500實驗結(jié)果表明添加了質(zhì)量分數(shù)為0.045%的Nb元素鋼板的抗拉強度和硬度低溫沖擊韌性都得到了一定程度的。從材料組織決定力學性能的角度分析鋼板力學性能的主要是由于Nb元素的添加使鋼板原始奧氏體晶粒細化導致的。 

 在常規(guī)低合金馬氏體耐磨鋼合金成分的基礎(chǔ)上耐磨鋼板錳13添加一定量的Ti元素通過冶煉連鑄過程中形成大量米、亞米超硬Ti C陶瓷顆粒并結(jié)合控制軋制和控制熱處理的工藝控制使其彌散均勻分布在板條馬氏體基體上研發(fā)出一種新型連鑄坯內(nèi)生超硬Ti C陶瓷顆粒增強耐磨性超級耐磨鋼板并在國內(nèi)某鋼廠進行了工業(yè)化生產(chǎn);分析了連鑄、耐磨鋼板nm360熱軋和離線熱處理過程時實驗鋼中Ti C的演變規(guī)律和組織性能的變化并研究了其耐磨性能。結(jié)果表明新型鋼板中由于較多Ti元素的添加在連鑄凝固過程中形成仿晶界的米、亞米級的超硬Ti C粒子軋制和離線熱處理過程中仿晶界的Ti C粒子在馬氏體基體中彌散均勻分布;耐磨性測試表面在同等硬度的條件下新型耐磨鋼板的耐磨性達65錳冷軋鋼板45號冷軋鋼板40cr鋼板42crmo鋼板耐磨鋼板NM4

65錳冷軋鋼板40cr鋼板45號冷軋鋼板42crmo鋼板450和427 cm-1雙峰的強度比可反映Mn2+和Fe2+的替代關(guān)系。紅外光譜在400～650 cm-1波段和900～1 200 cm-1波段有吸收峰，可以反映羥基與氟和Mn2+與Fe2+的替代關(guān)系。因此，拉曼光譜、紅外光譜特征可清晰區(qū)分氟磷錳礦、羥磷錳礦和氟磷鐵礦三個類質(zhì)同像礦物。紫外-可見光吸收光譜中，以406 nm為中心的強吸收峰是由于Mn2+自旋禁阻躍遷導致；以455 nm為中心的弱吸收峰是由于Fe2+自旋禁阻躍遷導致，Mn2+對此峰也有一定貢獻；以533 nm為中心的吸收峰是由Mn2+的~6A1g（S）→~4T1g（G）躍遷導致。樣品呈現(xiàn)紅橙色，屬自色礦物。氟磷錳礦族礦物普遍存在類質(zhì)同象，拉曼光譜、紅外光譜可準確鑒定氟磷錳礦，電子探針可以為其產(chǎn)地溯源提供重要信息。因此開發(fā)高性能的耐磨鋼鐵材料對減少材料磨損過程中的損失、提高機械裝備的使用壽命有著至關(guān)重要的意義。低合金耐磨鋼作為一種重要的耐磨鋼鐵材料因合金含量低、綜合性能良好、生產(chǎn)靈活方便及價格便宜等特點被廣泛的應(yīng)用于工程機械、礦山機械及冶金機械等設(shè)備的生產(chǎn)制造。本文以高級別的低合金耐磨鋼板NM500為研究對象對其成分、組織進行設(shè)計研究所設(shè)計成分體系下的馬氏體、馬氏體-鐵素體和馬氏體-納米碳化物的控制情況并分析了其控制工藝過程與組織、力學性能和三體沖擊磨料磨損性能的關(guān)系終開發(fā)出馬氏體型低成本、馬氏體-鐵素體型高韌性和馬氏體-納米碳化物型高耐磨性的低合金耐磨鋼板錳13。

本文的主要內(nèi)容和創(chuàng)新如下：（1）針對傳統(tǒng)低合金耐磨鋼中添加較多Ni、Mo等貴重合金甚至是稀土元素成本較高的缺點首次采用在普通C-Mn鋼的基礎(chǔ)上加入少量Cr和B元素的低成本成分體系開發(fā)出高級別的低合金耐磨鋼板NM400。其中：抗拉強度>1600MPa布氏硬度>500HB延伸率>10%-40℃低溫沖擊>30J耐磨性能高于國外同等級別耐磨鋼水平。研究了該類鋼的連續(xù)冷卻相變行為、熱處理前的熱變形及熱變形后的冷卻工藝、熱處理過程中的淬火和回火工藝對實驗鋼的強韌性控制單元如原始奧氏體晶粒尺寸、block尺寸、Lath尺寸和析出物的影響規(guī)律并分析了其與實驗鋼的力學性能和三體沖擊磨料磨損性能的關(guān)系。結(jié)果表明較低溫度的控制軋制后控制冷卻至貝氏體區(qū)間然后在880℃淬火和170-C回火可得到 的硬度和韌性配合并得到高的耐磨鋼板nm450性能。65錳冷軋鋼板40cr鋼板45號冷軋鋼板42crmo鋼板

45號冷軋鋼板65錳冷軋鋼板40cr鋼板42crmo鋼板耐磨鋼板NM500在常規(guī)低合金馬氏體耐磨鋼合金成分的基礎(chǔ)上添加一定量的Ti元素通過冶煉連鑄過程中形成大量米、耐磨鋼板錳13亞米超硬TiC陶瓷顆粒并結(jié)合控制軋制和控制熱處理的工藝控制使其彌散均勻分布在板條馬氏體基體上研發(fā)出一種新型連鑄坯內(nèi)生超硬TiC陶瓷顆粒增強耐磨性超級耐磨鋼板并在國內(nèi)某鋼廠進行了工業(yè)化生產(chǎn)。耐磨鋼板nm400分析了連鑄、熱軋和離線熱處理時實驗鋼中TiC的演變規(guī)律和組織性能的變化并研究了其耐磨性能。結(jié)果表明新型鋼板中由于較多Ti元素的添加在連鑄凝固過程中形成仿晶界的米、亞米級的超硬TiC粒子軋制和離線熱處理過程中仿晶界的TiC粒子在馬氏體基體中彌散均勻分布;耐磨性測試表明在同等硬度的條件下新型耐磨鋼板的耐磨性達到傳統(tǒng)馬氏體耐磨鋼的1.5～1.8倍具有優(yōu)異的耐磨性能。

  針對50 mm厚規(guī)格的NM500耐磨鋼板經(jīng)火焰切割后存在的延遲裂紋現(xiàn)象從裂紋形貌、夾雜物和組織特征、硬度分布以及產(chǎn)生機理等方面進行了研究.火焰切割后的宏觀形貌表明:在NM500鋼板的厚度中心區(qū)域存在進行比較發(fā)現(xiàn)BDDA對菱錳礦具有優(yōu)異的選擇性。在BDDA體系下抑制劑水玻璃、六偏磷酸鈉、木質(zhì)素磺酸鈉和殼聚糖等均對目的礦物的抑制效果較弱且六偏磷酸鈉和水玻璃對菱錳礦具有輕微的活化作用而對鈣鎂碳酸鹽礦物的抑制作用較強。同時考察了BDDA體系下幾種金屬離子對礦物浮選行為的影響。人工混合礦浮選實驗中在菱錳礦與方解石的混合分離中加入2×10-4mol/L的BDDA可獲得Mn品位為24.08%回收率為75%的菱錳礦。在菱錳礦與菱鎂礦的混合分離中木質(zhì)素磺酸鈉的加入不僅可以獲得Mn品位為26.79%回收率為93%的菱錳礦精礦。在菱錳礦、方解石和菱鎂礦的浮選分離中當BDDA的用量為2×10-4mol/L時可將Mn品位由15.90%提高至17.88%獲得回收率為85.09%的菱錳礦。由此可見BDDA是菱錳礦浮選中一種極具前景的捕收劑。通過浮選溶液化學、Zeta電位、紅外光譜和XPS分析表明:BDDA與三種礦物均屬于物理靜電作用。BDDA對三種礦物具有選擇性是由于在堿性條件下菱錳礦的溶液中存在Mn45號冷軋鋼板65錳冷軋鋼板40cr鋼板42crmo鋼板耐磨鋼板N