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轻量化是汽车工业的发展方向和市场需求。本文结合耐磨先进材料针对传统Q345材质为主的自卸车车厢进行轻量化优化设计研究。耐磨钢板nm500本文首先根据等强度原则确定了高强度耐磨板的设计厚度;然后采用Hypermesh前处理软件对车厢进行有限元建模及边界条件、载荷进行输入;耐磨钢板锰13后使用采用Abaqus有限元软件分别计算对比了Q345材质车厢与BW450材质车厢在相同加载条件下的强度和刚度。本文对工程样车进行跟踪、测量。实践表明通过模拟仿真设计的车厢使用性能达到设计要求。
对一种含Nb中碳合金钢进行了两阶段控制轧制和随后的水冷-过冷奥氏体低温弛豫-空冷控制冷却处理（TMCP）之后加热至900℃保温30 min水淬再对淬火态的实验钢进行200400℃温度区间、耐磨钢板nm40 0min的回火处理（QT）结合力学性能测试结果利用OMSEMTEM和XRD对处于不同处理状态的实验钢进行显组织表征研究观组织演变对力学性能的影响.结果表明TMCP状态的实验钢综合力学性能优于QT态这得益于TMCP态保留了轧制细化的原始奥氏体组织使耐磨钢板nm450终组织细化空冷马氏体相变过程发生缓慢利于过冷奥氏体的稳定从而获得残余奥氏体含量较高的室温组织.耐磨钢板锰13各状态下实验钢观组织以板条马氏体为主同时包含少量相变孪晶.
65锰冷轧钢板45号冷轧钢板40cr钢板耐磨钢板NM400 42crmo钢板代时期代表锰矿沉积成矿时代结合石榴石英岩和斜长角闪岩变质峰期年龄分析锰矿区在569-713Ma、435-489Ma间经历了两期强烈的变质作用改造;根据原岩恢复及构造环境分析石榴石英岩的原岩为火山-沉积岩系Mn O/Ti O2值为29.5-32.7表明其形成于海水沉积环境;斜长角闪岩原岩为基性火山岩来源于地幔源区并伴有壳幔混合特征。综合锰矿区矿床地质特征、岩-矿石岩相学、岩石地球化学、矿物化学、成矿流体特征、成矿年代学分析研究认为浪木日锰矿产于石榴石英岩中主要经历了沉积成矿作用、变质作用改造其成因类型属于典型的沉积-变质型锰矿。前国内生产的该级别耐磨钢冲击韧性普遍较低从而导致耐磨性能较差如何在保证国产NM500耐磨钢板nm360硬度、强度的前提下提高其冲击韧性进一步提高其使用寿命是目前国产NM500的主要研发方向。针对上述问题本论文工作在国产NM500化学成分的基础上添加不同含量的合金元素Nb系统研究了Nb含量变化对实验钢的析出相转变热力学、相变动力学、热处理工艺优化、强韧化机制及抗冲击磨粒磨损性能等方面的影响获得了具备高硬度、高强韧性及抗冲击磨损性能的新型低合金高强度耐磨钢化学成分及相应的热处理工艺。基于Thermo-calc热力学软件对含Nb 耐磨钢板nm400耐磨钢中析出相的类型、析出温度及析出量进行了计算结果表明：实验钢中随着Nb的含量由0.018%增加到0.078%富含Nb的MC型碳化物的析出温度显著提高由1150℃提高到1300℃同时析出量也明显增加这有利于通过细晶强化提高实验钢的冲击韧性。
耐磨钢板锰13在低温回火条件下MC相、M7C3相、MCETA相和MC SHP相碳氮化物析出65锰冷轧钢板45号冷轧钢板40cr钢板耐磨钢板NM400 42crmo钢板
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。
45号冷轧钢板65锰冷轧钢板40cr钢板42crmo钢板耐磨钢板nm400经过空冷Q-P处理后不含Ti的低碳Si-Mn系钢的抗拉强度可达1400MPa对应的延伸率为16%。而含Ti的低碳Si-Mn系钢的抗拉强度1500MPa对应的延伸率为15%。含Ti的试验钢强度高于不含Ti的试验钢塑性基本和不含Ti的试验钢持平由于Ti元素细晶强化的作用冲击韧性优于不含Ti试验钢。
耐磨钢是当今耐磨材料中用量 的材料在冶金、建材、矿山开采等领域中都要使用大量的耐磨钢工件。耐磨钢板nm500由于服役过程中承受着不同程度的磨损和冲击且部分工件形状复杂因此工件所需材料需要同时具有较高的耐磨性和加工成形性能。本文从成分设计角度出发设计了四种新成分耐磨钢利用JMatpro模拟软件对其热处理参数及热处理后的组织和性能进行模拟计算并参照计算结果设计热处理工艺对材料的组织、性能进行探索研究。耐磨钢板nm360对0.20C5Cr1Ni1.25Mo1V、0.35C5Cr1Ni1.25Mo1V、0.44C5Cr1Ni1.25Mo1V、0.60C5Cr1Ni1.35Mo1V四种新成分耐磨钢进行热处理参数模拟计算模拟结果表明四种材料完全奥氏体化温度均不超过870℃且临界冷速 不超过0.4℃/s。以高于临界冷速淬火后0.44C5Cr1Ni1.25Mo1V和0.60C5Cr1Ni1.35Mo1V的力学性能接近0.20C5Cr1Ni1.25Mo1V力学45号冷轧钢板65锰冷轧钢板40cr钢板42crmo钢板耐磨钢板nm4 
