冶金復(fù)合雙金屬管界面力學(xué)性能研究.pdf

1、冶金復(fù)合雙金屬管是一種全新的雙金屬產(chǎn)品，它采用非塑性成型的方法，把初級工業(yè)材料和高技術(shù)的冶金處理過程結(jié)合起來，采用離心澆鑄管坯經(jīng)擠壓、冷軋（或冷拔）的生產(chǎn)方式，獲得高品質(zhì)的雙金屬管材。這種新型復(fù)合管材可以是一般普通碳鋼與不銹鋼、一般不銹鋼與高品質(zhì)不銹鋼的復(fù)合，也可以是任何鋼種與鎳、鉻、鉬合金的復(fù)合，還可以根據(jù)用戶要求或?qū)嶋H需求實現(xiàn)多種金屬的多層復(fù)合。冶金復(fù)合雙金屬管可廣泛用于石油、化工、海洋平臺等強(qiáng)腐蝕環(huán)境，也可通過內(nèi)層復(fù)合耐磨金屬，從

2、而滿足電廠粉煤、礦山礦粉和尾礦漿輸送等高磨損工作環(huán)境的要求。
　　 本文以冶金復(fù)合雙金屬管X60/Incoloy825為研究對象，首先從裂紋尖端場入手，對J積分和HRR場理論進(jìn)行了闡述，分析了裂紋尖端附近的奇異應(yīng)力場，并對斷裂準(zhǔn)則進(jìn)行了評判;其次，對材料進(jìn)行力學(xué)性能實驗，測出了冶金復(fù)合雙金屬X60/Incoloy825的布氏硬度、沖擊韌度以及基本力學(xué)性能參數(shù);第三，對冶金復(fù)合雙金屬X60/Incoloy825進(jìn)行金相組織觀察和拉

3、伸斷口掃描電鏡分析，結(jié)果表明，冶金復(fù)合雙金屬管基層和覆層之間具有較強(qiáng)的界面結(jié)合強(qiáng)度，過渡層實現(xiàn)了完全的冶金結(jié)合;第四，通過有限元分析軟件ABAQUS，得出冶金復(fù)合雙金屬管在彈性狀態(tài)、彈塑性狀態(tài)和塑性狀態(tài)下的應(yīng)力變化情況，同時獲得了冶金復(fù)合雙金屬管X60/Incoloy825在塑性極限狀態(tài)下的極限內(nèi)壓力，與基層金屬相比，由于冶金復(fù)合雙金屬管具有完全冶金結(jié)合的過渡層，所以其耐壓能力提高了2倍多;第五，通過對冶金復(fù)合雙金屬管X60/Incol