Hvad er forskellene i sammensætning og ydeevne mellem slidstærke stålrør og almindelige stålrør?

Grundlæggende definition og sammenligning af brug
Almindelig stålrør refererer til et rør lavet af kulstofstål eller lavlegeret stål gennem varmvalsning eller koldvalsning, som hovedsageligt bruges til at transportere vand, gas, olie eller som en strukturel del. Slidstærkt stålrør er designet til høje slidforhold baseret på almindeligt stålrør. Det har normalt høj slidstyrke gennem speciel legeringssammensætning, overfladebehandling eller kompositstruktur. Det er velegnet til at transportere slibende medier i minedrift, metallurgi, kraft, cement og andre industrier.

Forskel i sammensætning
Sammensætningen af almindelige stålrør er relativt enkel, hovedsageligt baseret på jern, med et kulstofindhold generelt mellem 0,1% og 0,3%, og lejlighedsvis tilsættes en lille mængde mangan, silicium og andre elementer for at forbedre de mekaniske egenskaber. Slidfaste stålrør indeholder ofte flere legeringselementer, såsom en højere andel af mangan, krom, molybdæn, nikkel osv. Disse elementer forbedrer slidstyrken ved at danne hårde faser og forbedre stålets organisatoriske struktur. For eksempel kan manganindholdet i slidstærke rør med højt manganstål nå mere end 11%, hvilket er befordrende for dannelsen af ​​en struktur med både sejhed og hårdhed; mens nogle slidbestandige beklædningsrør forbedrer overfladens hårdhed og slidstyrke ved at svejse et svejselag med højt kulstofindhold og hårdt legeringspulver.

Forskelle i mikrostruktur
Almindelige stålrør har normalt ferrit- og perlitstrukturer med moderat hårdhed, god duktilitet og sejhed, der opfylder styrkekravene til generelle industrielle applikationer. Den indvendige struktur af slidstærke stålrør er relativt kompleks. For eksempel vil stål med højt manganindhold danne en fin tvillingstruktur efter kold bearbejdning, hvilket øger slidstyrken; legeringslaget med høj hårdhed (såsom carbid og nitrid) dannet på overfladen af ​​slidbestandige beklædningsrør forbedrer slidstyrken markant, mens matrixen bibeholder en vis sejhed for at forhindre sprøde revner. Derudover vedtager nogle slidbestandige stålrør en bimetallisk kompositstruktur med et stålrør med god sejhed indeni og et legeringslag med høj hårdhed på overfladen, der kombinerer fordelene ved begge.

Sammenligning af mekaniske egenskaber
Trækstyrken, flydespændingen og forlængelsen af almindelige stålrør opfylder de generelle krav til transport og strukturelle anvendelser. Hårdheden er generelt mellem 150~200HBW, og den er let at behandle, svejse og forme. Slidfaste stålrør har væsentligt forbedret hårdhed og slidstyrke. Overfladehårdheden kan nå op på 400HBW eller endnu højere, og slagfastheden er også specialdesignet til at tilpasse sig betingelserne for stødslid. Med hensyn til sejhed bruger slidbestandige stålrør for det meste speciel varmebehandling eller koldbehandlingsteknologi for at sikre, at de stadig har tilstrækkelig revnemodstand, mens de har høj hårdhed for at forhindre sikkerhedsrisici forårsaget af sprøde brud.

Forskel i slidstyrke
Den største fordel ved slidbestandige stålrør ligger i slidstyrken af deres overflade eller overordnede materialer. Når almindelige stålrør transporterer stærkt slibende medier som sand og slagger, bliver rørvæggen let slidt tynd og hurtigt, hvilket forkorter levetiden. Slidbestandige stålrør kan effektivt modstå mekanisk slid, stødslid og korrosionsslid ved at styrke materialesammensætning eller kompositstrukturdesign, hvilket kan forlænge rørledningens levetid og reducere hyppigheden af ​​vedligeholdelse og udskiftning. Især under forhold med høje faste partikler viser slidbestandige stålrør en stærk holdbarhed.

Korrosionsbestandighed sammenligning
Almindelige stålrør har normalt ikke et særligt korrosionsbestandigt design og påvirkes let af ætsende stoffer som fugt, syre og alkali i mediet. De skal beskyttes af eksterne beskyttelsesforanstaltninger såsom belægninger og foringer. Slidbestandige stålrør bruger legeringselementer til at forbedre korrosionsbestandigheden af ​​kroppen. For eksempel kan tilføjelse af elementer såsom chrom og nikkel forbedre oxidationsmodstanden og korrosionsbestandigheden; mens nogle slidbestandige keramiske kompositrør opnår de dobbelte funktioner slidstyrke og korrosionsbestandighed gennem kompositmaterialer. Men generelt er det vigtigste designmål for slidbestandige stålrør stadig slidstyrke, og korrosionsbestandighed skal vælges i henhold til specifikke materialer og anvendelsesforhold.

Forskelle i fremstillingsprocesser
Almindelige stålrør fremstilles for det meste ved traditionelle processer som varmvalsning, koldvalsning og svejsning. Processen er relativt moden, og omkostningerne er lave. Slidbestandige stålrør kan bruge en række specielle processer, såsom koldvalsende strækformning af høj manganstål, centrifugalstøbeproces til fremstilling af legeringslag med høj hårdhed, overfladebehandlingsproces til dannelse af et slidbestandigt svejselag på rørvæggens overflade eller bimetallisk kompositrørteknologi til at kombinere det slidbestandige legeringslag med den hårde matrix. Disse processer er komplekse og har høje krav til udstyr og teknologi, og produktionscyklussen og omkostningerne øges også tilsvarende.

Forskelle i applikationsscenarier
Almindelige stålrør er meget udbredt i almindelige transportrørledninger, strukturelle understøtninger, mekaniske dele og andre områder og er velegnede til miljøer med lavt medium slid. Slidbestandige stålrør er designet til barske arbejdsforhold med højt slid og høj påvirkning, såsom transport af minesand og grus, kraftværksaskeledninger, metallurgisk gylletransport, cementtransportsystemer osv. Valg af slidbestandige stålrør kan effektivt forlænge udstyrets driftscyklus og reducere nedetidstab og vedligeholdelsesomkostninger forårsaget af hyppigheden af ​​udskiftning af rørledningen.

Økonomiske overvejelser
Almindelige stålrør er relativt billige på grund af deres enkle produktionsproces og lave råvareomkostninger og er velegnede til lejligheder, hvor slidstyrke ikke er påkrævet. Slidbestandige stålrør har væsentligt øget fremstillingsomkostninger og højere enhedspriser på grund af tilføjelsen af ​​legeringselementer og brugen af ​​specielle processer. Men set i forhold til den samlede levetid og vedligeholdelsesomkostninger har slidbestandige stålrør bedre økonomiske fordele i miljøer med meget slid, hvilket kan reducere nedetid og materialespild forårsaget af hyppig udskiftning.