1. 研究目的与意义（文献综述）

磨损属于三大失效模式（磨损，腐蚀，疲劳）之一，如何提高材料的抗磨损性能是个永恒的课题，所以耐磨材料的研究一直是科研界的热门领域。尤其随着国内疏浚行业的蓬勃发展，挖泥船的工作量越来越大，对于其配件的性能要求也越来越高，除保证安全性能外，最重要的莫过于配件的使用性能。输泥管作为配件中的关键过流部件之一，在输送过程中，因为实际挖掘土质多样化，磨损情况非常严重，通常表现为管内壁腐蚀与冲刷、应力腐蚀开裂、材质裂化、疲劳裂纹等。磨损现象是挖泥船作业必须面对的问题，在一定程度上也影响了疏浚船队的施工效率，管道的严重磨损，不仅降低了疏浚作业的安全性，也增加了管路更换和维修的费用，造成整船的停工，形成较大的经济损失。因此，对于如何在保证安全的基础上提高输泥管的抗磨损性能的研究具有巨大的应用前景和经济效益。

据资料显示（严峰：《挖泥船疏浚输泥管的材料选择》），目前国内的输泥管一般有：低碳钢管，低合金钢管，耐磨复合内衬管，双金属铸造复合管和耐磨复合钢板等。前两种材料虽然价格便宜，但耐磨性能较差，尤其普通低碳钢管，耐磨及耐蚀性差，使用寿命短，除了在早期的挖泥船输泥直管中采用过外，目前已基本不再使用。耐磨复合内衬管内壁有耐磨陶瓷作为内衬，满足耐磨性能的要求，但是陶瓷材料韧性差，在承受泥沙冲击时难以与外管同步发生变形，所以容易导致陶瓷破裂甚至脱落。另外陶瓷材料成本较高，不宜在输泥管等大型部件上。双金属铸造复合管虽然耐磨性有很大提高，安全性也得到保证，但是浇注时钢板厚度不易保证，且单重较重。耐磨复合钢板是采用复合制造技术将高耐磨的合金层材料熔敷在基板上的耐磨复合材料，在拥有高耐磨性能，良好的抗冲击性能，易于加工的同时保持了较低的成本，但由于制造过程中要将复合钢板卷成管状，所以表面的高耐磨的合金层容易发生脆裂，对管道的尺寸有一定限制。以上各类管道均有各自的缺点和限制，不能完全满足疏浚行业对输泥管系应有耐磨性好，易于加工制造，成本低，尺寸灵活以适应各种工况的要求。

碳钢-高铬铸铁双套管采用高铬铸铁外套碳钢管的方式，其外管承受冲击和压力，保证输泥管的安全性能，在此基础上，高铬铸铁内管承受泥沙的磨损，同时也具有良好的耐腐蚀性能，从而保证输泥管的使用性能，中间间隙填充通过膨胀处理的水泥层，具有一定的抗冲击和减震性能，进一步提高了输泥管的安全性能，从而满足对于大型疏浚现场作业中对于输泥管各方面性能需求。另外，该类输泥管制造和安装成本低，工艺简单，原料充足，适宜大规模应用。唯一的缺点在于该类管道单重较重，对于铺设管道的设备有一定要求。不过考虑到疏浚行业企业设备水平较高，足够满足铺设管道的要求。因此综合来看，目前所有类别的输泥管道中，碳钢-高铬铸铁双套管具有比较广阔的应用前景和巨大的经济效益。

2. 研究的基本内容与方案

• 课题调研，了解国内外相关研究概况和发展趋势：

1. 查阅图书馆馆藏相关领域文献资料，包括书籍和电子资源

2. 在网页上搜集国内外相关的消息报道。

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   3. 研究计划与安排

   第1-3周：查阅相关文献资料，了解国内外研究现状，明确研究内容；确定技术路线和具体研究方案，预估技术难点和相应措施；撰写开题报告，完成英文文献翻译；

   第4-6周：根据实际工程要求设计双套管结构；碳钢外管材料组织的分析和制造工艺；碳钢外管的性能测试；

   第7-9周：高铬铸铁内管材料组织的分析；高铬铸铁内管的制造工艺；高铬铸铁内管的性能测试；

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   4. 参考文献（12篇以上）

   [1]孙凯,付拴拴,唐光东,刘广乾. 高铬铸铁的研究现状[j]. 热加工工艺,2012,41(12):53-55.

   [2]张文杰,袁洪波,陈丽,段智. 热处理对高铬铸铁组织、硬度和磨损性能的影响[j]. 热加工工艺,2012,41(16):203-205.

   [3]刘海明. 高铬铸铁的弯管铸造[j]. 价值工程,2013,32(08):21-22.

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