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准确的材料滞回本构模型是保证弹塑性地震反应预测准确性的基本前提，如果本构模型选取不当，会对计算结果产生较大影响。为此该文提出了奥氏体不锈钢管考虑循环强化作用的单轴滞回本构模型，包括骨架准则及滞回准则。建立数学模型描述奥氏体不锈钢管在循环荷载作用下的受力性能。根据提出的理论模型并利用ABAQUS用户材料子程序UMAT，采用Fortran语言二次开发了能够进行循环荷载下奥氏体不锈钢管计算分析的程序。通过与试验结果进行对比，表明提出的模型能够准确描述奥氏体不锈钢管的滞回行为，兼顾计算精度和效率，为奥氏体不锈钢管结构体系强震分析提供有力工具。不锈钢管具有良好的耐腐蚀性、耐久性、较高的延性、优良的抗火性能以及冲击韧性，并兼具美观环保等特点，是一种高性能钢材，能够很好地适应严苛的外部环境，因此，越来越被广泛应用于建筑及桥梁结构中。基于目前强烈地震频发的现状，结构的抗震性能是研究的热点。在强震作用下，结构主要依靠材料自身的弹塑性滞回行为来抵御外荷载，表现为超低周疲劳特征，为此，一些学者进行了不锈钢管弹塑性疲劳试验研究，探讨不锈钢管材的循环受力特征。由于结构在强烈地震作用下的动力响应过程十分复杂，考察结构在罕遇地震作用下的真实状态时，常用的方法包括振动台动力试验或弹塑性动力时程分析。由于振动台试验费用高且加载工况有限，因此目前多采用弹塑性时程模拟方法来预测结构在强烈地震作用下的动力响应。在数值模拟中，准确的材料滞回本构模型是保证弹塑性地震反应预测准确性的基本前提，如图1所示，如果本构模型选取不当，会对计算结果产生较大影响。普通钢材已经具有较成熟的滞回本构模型，但不锈钢管的本构模型与普通钢材有明显的不同。普通钢材的材料单调加载曲线具有明显的屈服点和屈服平台，而不锈钢管则表现出强烈的非线性特征，如图2(a)和图2(b)所示。此外，不锈钢管的循环强化特征以及再加载软化行为也与普通钢材有较大区别，如图2(c)和图2(d)所示。不锈钢管性能的特殊性必然会导致整体结构的滞回行为与普通钢结构有明显不同，因此，需要根据不锈钢管的受力特征，提出适用于此种材料的准确滞回本构模型。
将不锈钢管各自放置真空、Ar 和 N2 三种气氛中，在 1 380 ℃开展烧结 1 h。烧结以后的物理性能，在Ar气氛下开展烧结的不锈钢，其抗压强度、屈服强度及其拆断拉伸强度均比真空条件下烧结的不锈钢低。从图中也能够看得出在真空条件下烧结的不锈钢相对密度为 7. 72 g /cm3，在Ar气氛下烧结的不锈钢相对密度为 7. 61 g /cm3。 表明真空条件下有益于高密度化的开展，得到更高致相对密度的不锈钢; 并且历经真空烧结以后，不锈钢中氧含量降为 0. 22% ，具有了脱氨的功效，那样颗粒物表层的氧化铬等瓷器相也相对应降低，有益于烧结的高密度化，进而提高了不锈钢的各类物理性能。在 N2 气氛下烧结的316L不锈钢，其 抗 拉 强 度 为 803. 5 MPa，屈 服 强 度 为407. 2 MPa，均比真空条件下烧结的不锈钢抗压强度高。 这是由于在N2气氛下，316L不锈钢非常容易产生高频淬火反映，转化成强度较高的氮化铬，在烧结后迟缓制冷的全过程中，氮化铬在位错处进行析出，进而了不锈钢的抗压强度和屈服强度，经化学成分分析测到在 N2气氛下开展烧结后，N 成分为 0. 46% 。可是转化成的氮化铬比较严重减少了不锈钢的塑性变形，拆断拉伸强度由真空条件下的 52. 0% 降至 33. 7% 。
双相不锈钢管作为现代工业化工等，对不锈钢管性能有着高要求的领域，受到了广泛的欢迎。那么到底双相不锈钢管有什么样的性能优势，让它成为这些领域的受欢迎材料呢，下面我们来简单了解下。 1、高强度： 双相不锈钢的强度大约是常规奥氏体不锈钢或铁素体不锈钢强度的2倍。因此设计师在某些应用中就可减薄壁厚。下图比较了室温到300℃的温度区间几种双相不锈钢与316L奥氏体不锈钢的屈服强度。 2、良好的韧性和延展性： 尽管双相不锈钢强度高，但它们表现出良好的塑性和韧性。双相不锈钢的韧性和延展性明显优于铁素体不锈钢和碳钢，即使在很低的温度如－40℃/F下仍保持良好的韧性。但还达不到奥氏体不锈钢的优异程度。 3、优异的耐腐蚀性 不锈钢的耐腐蚀性主要取决于其化学成分。在大多数应用环境中，双相不锈钢都显示出较高的耐蚀性能，这是由于它们铬含量高，在氧化性酸中很有利，并且含有足够量的钼和镍，能耐中等还原性酸介质的腐蚀。 双相不锈钢耐氯离子点蚀和缝隙腐蚀的能力，取决于其铬、钼、钨和氮含量。双相不锈钢相对较高的铬、钼和氮含量使它们具有很好的耐氯化物点蚀和缝隙腐蚀性能。它们有一系列不同的耐腐蚀性能，既有相当于316不锈钢耐蚀性的牌号，如经济型双相不锈钢2101?，也有相当于6%钼不锈钢耐蚀性的牌号，如SAF 2507?。 双相不锈钢管具有非常好的耐应力腐蚀开裂（SCC）性能，这个特性是从铁素体这一方“继承”来的。所有双相不锈钢耐氯化物应力腐蚀开裂的能力均明显优于300系奥氏体不锈钢。不锈钢管在有氯离子、潮湿空气和温度升高的条件下，可能会发生应力腐蚀开裂。因此，在有较大应力腐蚀风险的化工行业许多应用，常常采用双相不锈钢来代替奥氏体不锈钢的使用。 4、物理性能 介于奥氏体不锈钢和铁素体不锈钢之间，但更接近于铁素体不锈钢和碳钢。 5、成本优势 与具有相同耐腐蚀性的奥氏体不锈钢管牌号相比，双相不锈钢中镍、钼含量较低。因为合金元素含量低，双相不锈钢在价格上可能有优势，尤其是在合金附加费较高时。此外，由于双相不锈钢较高的屈服强度，其断面尺寸常常可减薄。与采用奥氏体不锈钢的方案相比，采用双相不锈钢可显着地降低成本，减轻重量。
