Mitä eroja kulutusta kestävien teräsputkien ja tavallisten teräsputkien koostumuksessa ja suorituskyvyssä on?

Perusmäärittely ja käyttövertailu
Tavallisella teräsputkella tarkoitetaan hiiliteräksestä tai niukkaseosteisesta teräksestä kuuma- tai kylmävalssausprosessilla valmistettua putkea, jota käytetään pääasiassa veden, kaasun, öljyn kuljetukseen tai rakenneosana. Kulutusta kestävä teräsputki on suunniteltu korkeaan kulutukseen perustuen tavalliseen teräsputkeen. Sillä on yleensä korkea kulutuskestävyys erityisen seoskoostumuksen, pintakäsittelyn tai komposiittirakenteen ansiosta. Se soveltuu hankaavien väliaineiden kuljettamiseen kaivos-, metallurgiassa, voiman-, sementti- ja muilla aloilla.

Ero koostumuksessa
Tavallisen teräsputken koostumus on suhteellisen yksinkertainen, pääasiassa rautapohjainen, ja sen hiilipitoisuus on yleensä 0,1-0,3 %, ja toisinaan lisätään pieni määrä mangaania, piitä ja muita elementtejä mekaanisten ominaisuuksien parantamiseksi. Kulutusta kestävät teräsputket sisältävät usein enemmän seosaineita, kuten enemmän mangaania, kromia, molybdeeniä, nikkeliä jne. Nämä elementit parantavat kulutuskestävyyttä muodostamalla kovia faaseja ja parantamalla teräksen organisaatiorakennetta. Esimerkiksi korkean mangaaniteräksen kulutuskestävien putkien mangaanipitoisuus voi olla yli 11 %, mikä edistää sekä sitkeän että kovuuden omaavan rakenteen muodostumista; kun taas jotkin päällysteet kulutusta kestävät putket parantavat pinnan kovuutta ja kulutuskestävyyttä hitsaamalla hitsauskerroksen, jossa on korkea hiilipitoisuus ja kova seosjauhe.

Erot mikrorakenteessa
Tavallisissa teräsputkissa on yleensä ferriitti- ja perliittirakenteita, joilla on kohtalainen kovuus, hyvä sitkeys ja sitkeys, ja ne täyttävät yleisten teollisten sovellusten lujuusvaatimukset. Kulutuskestävien teräsputkien sisäinen rakenne on suhteellisen monimutkainen. Esimerkiksi runsasmangaaniteräs muodostaa kylmäkäsittelyn jälkeen hienon kaksoisrakenteen, mikä parantaa kulutuskestävyyttä; kulutusta kestävien putkien pintaan muodostuva kovametallikerros (kuten karbidi ja nitridi) parantaa merkittävästi kulutuskestävyyttä, kun taas matriisi säilyttää tietyn sitkeyden hauraiden halkeilujen estämiseksi. Lisäksi joissakin kulutusta kestävissä teräsputkissa on bimetallinen komposiittirakenne, jossa on teräsputki, jonka sisällä on hyvä sitkeys ja korkean kovuuden seoskerros pinnalla, mikä yhdistää molempien edut.

Mekaanisten ominaisuuksien vertailu
Tavallisten teräsputkien vetolujuus, myötöraja ja venymä täyttävät yleiset kuljetus- ja rakenteelliset käyttövaatimukset. Kovuus on yleensä 150–200 HBW, ja se on helppo käsitellä, hitsata ja muotoilla. Kulutusta kestävillä teräsputkilla on merkittävästi parantunut kovuus ja kulutuskestävyys. Pinnan kovuus voi olla 400 HBW tai jopa korkeampi, ja iskunkestävyys on myös suunniteltu erityisesti mukautumaan iskukulumisolosuhteisiin. Sitkeyden osalta kulutusta kestävissä teräsputkissa käytetään enimmäkseen erityistä lämpökäsittelyä tai kylmäkäsittelytekniikkaa, jolla varmistetaan, että niillä on edelleen riittävä halkeilunkestävyys ja korkea kovuus hauraiden murtumien aiheuttamien turvallisuusriskien estämiseksi.

Kulutuskestävyyden ero
Kulutuskestävien teräsputkien tärkein etu on niiden pinnan tai kokonaismateriaalien kulutuskestävyys. Kun tavalliset teräsputket kuljettavat erittäin hankaavia aineita, kuten hiekkaa ja kuonaa, putken seinämä kuluu helposti ohueksi ja nopeasti, mikä lyhentää käyttöikää. Kulutusta kestävät teräsputket kestävät tehokkaasti mekaanista kulumista, iskukulumista ja korroosion kulumista vahvistamalla materiaalin koostumusta tai komposiittirakennesuunnittelua, mikä voi pidentää putkilinjan käyttöikää ja vähentää huollon ja vaihdon tiheyttä. Erityisesti olosuhteissa, joissa on paljon kiinteitä hiukkasia, kulutusta kestävät teräsputket osoittavat vahvaa kestävyyttä.

Korroosionkestävyyden vertailu
Tavallisilla teräsputkilla ei yleensä ole erityistä korroosionkestävyyttä, ja väliaineessa olevat syövyttävät aineet, kuten kosteus, happo ja alkali, vaikuttavat niihin helposti. Ne on suojattava ulkoisilla suojatoimenpiteillä, kuten pinnoitteilla ja vuorauksilla. Kulutusta kestävissä teräsputkissa käytetään seoselementtejä rungon korroosionkestävyyden parantamiseksi. Esimerkiksi kromin ja nikkelin kaltaisten elementtien lisääminen voi parantaa hapettumisenkestävyyttä ja korroosionkestävyyttä; kun taas jotkin keraamiset, kulutusta kestävät komposiittiputket saavuttavat kaksi toimintoa: kulutuskestävyys ja korroosionkestävyys komposiittimateriaalien avulla. Mutta yleisesti ottaen kulutusta kestävien teräsputkien pääasiallinen suunnittelutavoite on edelleen kulutuskestävyys, ja korroosionkestävyys on valittava tiettyjen materiaalien ja käyttöolosuhteiden mukaan.

Erot valmistusprosesseissa
Tavalliset teräsputket valmistetaan useimmiten perinteisillä prosesseilla, kuten kuumavalssauksella, kylmävalssauksella ja hitsauksella. Prosessi on suhteellisen kypsä ja kustannukset ovat alhaiset. Kulutusta kestävissä teräsputkissa voidaan käyttää erilaisia ​​erikoisprosesseja, kuten korkean mangaaniteräksen kylmävalssausvenytysmuovausta, keskipakovaluprosessia korkean kovuuden metalliseoskerroksen tuottamiseksi, pinnoitusprosessia kulutusta kestävän hitsauskerroksen muodostamiseksi putken seinämän pinnalle tai bimetallikomposiittiputkitekniikkaa kulutusta kestävän metalliseoskerroksen yhdistämiseksi sitkeään matriisiin. Nämä prosessit ovat monimutkaisia ​​ja niillä on korkeat vaatimukset laitteille ja teknologialle, ja myös tuotantosykli ja kustannukset kasvavat vastaavasti.

Erot sovellusskenaarioissa
Tavallisia teräsputkia käytetään laajalti yleisissä kuljetusputkissa, rakennetuissa, mekaanisissa osissa ja muilla aloilla, ja ne soveltuvat ympäristöihin, joissa on vähäinen keskikulutus. Kulutusta kestävät teräsputket on suunniteltu ankariin työolosuhteisiin, joissa on suuri kuluminen ja suuri vaikutus, kuten kaivoshiekan ja soran kuljetukset, voimalaitosten tuhkaputket, metallurgiset lietteen kuljetukset, sementin kuljetusjärjestelmät jne. Kulutuskestävien teräsputkien valinnalla voidaan tehokkaasti pidentää laitteiden käyttösykliä ja vähentää putkistojen vaihtotiheydestä johtuvia seisokkeja ja ylläpitokustannuksia.

Taloudelliset näkökohdat
Tavalliset teräsputket ovat suhteellisen halpoja yksinkertaisen valmistusprosessinsa ja alhaisten raaka-ainekustannustensa ansiosta ja sopivat tilanteisiin, joissa kulutuskestävyyttä ei vaadita. Kulutusta kestävät teräsputket ovat lisänneet merkittävästi valmistuskustannuksia ja nostaneet yksikköhintoja seoselementtien lisäämisen ja erikoisprosessien käytön ansiosta. Yleisen käyttöiän ja ylläpitokustannusten näkökulmasta kulutusta kestävillä teräsputkilla on kuitenkin parempia taloudellisia etuja erittäin kuluvissa ympäristöissä, mikä voi vähentää seisokkeja ja materiaalihukkaa, joka aiheutuu toistuvasta vaihdosta.