Care sunt diferențele de compoziție și performanță dintre țevile de oțel rezistente la uzură și țevile de oțel obișnuite?

Definiție de bază și comparație de utilizare
Țeava obișnuită din oțel se referă la o țeavă din oțel carbon sau oțel slab aliat prin laminare la cald sau la rece, care este utilizată în principal pentru transportul apei, gazului, petrolului sau ca piesă structurală. Teava de otel rezistenta la uzura este proiectat pentru condiții de uzură ridicată pe baza unei țevi obișnuite de oțel. De obicei, are rezistență ridicată la uzură prin compoziția specială a aliajului, tratamentul suprafeței sau structura compozită. Este potrivit pentru transportul mediilor abrazive în minerit, metalurgie, energie electrică, ciment și alte industrii.

Diferența de compoziție
Compoziția țevii obișnuite de oțel este relativ simplă, bazată în principal pe fier, cu un conținut de carbon în general între 0,1% și 0,3%, iar ocazional se adaugă o cantitate mică de mangan, siliciu și alte elemente pentru a îmbunătăți proprietățile mecanice. Țevile din oțel rezistente la uzură conțin adesea mai multe elemente de aliaj, cum ar fi o proporție mai mare de mangan, crom, molibden, nichel etc. Aceste elemente îmbunătățesc rezistența la uzură prin formarea de faze dure și îmbunătățirea structurii organizatorice a oțelului. De exemplu, conținutul de mangan din țevile cu rezistență ridicată la uzură din oțel mangan poate ajunge la mai mult de 11%, ceea ce conduce la formarea unei structuri atât cu duritate, cât și cu duritate; în timp ce unele țevi de placare rezistente la uzură îmbunătățesc duritatea suprafeței și rezistența la uzură prin sudarea unui strat de sudură cu conținut ridicat de carbon și pulbere de aliaj dur.

Diferențele de microstructură
Țevile obișnuite de oțel prezintă de obicei structuri de ferită și perlită, cu duritate moderată, ductilitate și tenacitate bune, îndeplinind cerințele de rezistență ale aplicațiilor industriale generale. Structura internă a țevilor de oțel rezistente la uzură este relativ complexă. De exemplu, oțelul cu conținut ridicat de mangan va forma o structură dublă fină după prelucrarea la rece, ceea ce sporește rezistența la uzură; stratul de aliaj de înaltă duritate (cum ar fi carbură și nitrură) format pe suprafața țevilor de placare rezistente la uzură îmbunătățește semnificativ rezistența la uzură, în timp ce matricea menține o anumită duritate pentru a preveni fisurarea fragilă. În plus, unele țevi de oțel rezistente la uzură adoptă o structură compozită bimetală, cu o țeavă de oțel cu duritate bună în interior și un strat de aliaj de duritate mare la suprafață, combinând avantajele ambelor.

Comparația proprietăților mecanice
Rezistența la tracțiune, limita de curgere și alungirea țevilor obișnuite de oțel îndeplinesc cerințele generale de transport și aplicare structurală. Duritatea este în general între 150~200HBW și este ușor de prelucrat, sudat și format. Țevile din oțel rezistente la uzură au duritate și rezistență la uzură îmbunătățite semnificativ. Duritatea suprafeței poate ajunge la 400HBW sau chiar mai mare, iar rezistența la impact este, de asemenea, special concepută pentru a se adapta condițiilor de uzură la impact. În ceea ce privește duritatea, țevile din oțel rezistente la uzură utilizează în cea mai mare parte tratament termic special sau tehnologie de prelucrare la rece pentru a se asigura că au în continuare suficientă rezistență la fisurare, având în același timp duritate mare pentru a preveni pericolele de siguranță cauzate de fractura fragilă.

Diferența de rezistență la uzură
Principalul avantaj al țevilor de oțel rezistente la uzură constă în rezistența la uzură a suprafeței lor sau a materialelor generale. Atunci când țevile obișnuite de oțel transportă medii foarte abrazive, cum ar fi nisip și zgură, peretele țevii se uzează ușor și rapid, scurtând durata de viață. Țevile din oțel rezistente la uzură pot rezista în mod eficient la uzura mecanică, uzura prin impact și uzura coroziunii prin întărirea compoziției materialului sau a designului structurii compozite, ceea ce poate prelungi durata de viață a conductei și poate reduce frecvența întreținerii și înlocuirii. În special în condiții cu particule solide mari, țevile de oțel rezistente la uzură prezintă o durabilitate puternică.

Comparația rezistenței la coroziune
Țevile obișnuite de oțel, de obicei, nu au un design special de rezistență la coroziune și sunt ușor afectate de substanțele corozive, cum ar fi umiditatea, acidul și alcalii din mediu. Acestea trebuie protejate prin măsuri externe de protecție, cum ar fi acoperiri și căptușeli. Țevile din oțel rezistente la uzură folosesc elemente din aliaj pentru a îmbunătăți rezistența la coroziune a corpului. De exemplu, adăugarea de elemente precum crom și nichel poate îmbunătăți rezistența la oxidare și rezistența la coroziune; în timp ce unele țevi ceramice compozite rezistente la uzură realizează funcțiile duale de rezistență la uzură și rezistență la coroziune prin materiale compozite. Dar, în general, obiectivul principal de proiectare al țevilor de oțel rezistente la uzură este încă rezistența la uzură, iar rezistența la coroziune trebuie selectată în funcție de materialele specifice și condițiile de aplicare.

Diferențele în procesele de producție
Țevile obișnuite de oțel sunt produse în mare parte prin procese tradiționale, cum ar fi laminarea la cald, laminarea la rece și sudarea. Procesul este relativ matur și costul este scăzut. Țevile din oțel rezistente la uzură pot utiliza o varietate de procese speciale, cum ar fi formarea prin întindere la laminare la rece din oțel cu mangan ridicat, procesul de turnare centrifugal pentru a produce un strat de aliaj de duritate mare, procesul de suprafață pentru a forma un strat de sudură rezistent la uzură pe suprafața peretelui țevii sau tehnologia țevilor compozite bimetalice pentru a combina stratul de aliaj rezistent la uzură cu matricea dura. Aceste procese sunt complexe și au cerințe ridicate pentru echipamente și tehnologie, iar ciclul de producție și costul sunt de asemenea crescute în consecință.

Diferențele în scenariile de aplicare
Țevile obișnuite de oțel sunt utilizate pe scară largă în conductele de transport generale, suporturi structurale, piese mecanice și alte domenii și sunt potrivite pentru medii cu uzură medie scăzută. Țevile din oțel rezistente la uzură sunt proiectate pentru condiții dure de lucru, cu uzură mare și impact ridicat, cum ar fi transportul nisipului și pietrișului de mină, conductele de cenușă din centralele electrice, transportul nămolului metalurgic, sistemele de transport de ciment, etc. Alegerea țevilor din oțel rezistente la uzură poate extinde în mod eficient ciclul de funcționare a echipamentului și poate reduce pierderile de nefuncționare și costurile de întreținere cauzate de frecvența înlocuirii conductelor.

Considerații economice
Țevile obișnuite de oțel sunt relativ ieftine datorită procesului lor simplu de producție și a costurilor scăzute ale materiilor prime și sunt potrivite pentru ocaziile în care nu este necesară rezistența la uzură. Țevile din oțel rezistente la uzură au crescut semnificativ costurile de producție și prețurile unitare mai mari datorită adăugării de elemente din aliaj și utilizării unor procese speciale. Cu toate acestea, din perspectiva duratei generale de viață și a costurilor de întreținere, țevile din oțel rezistente la uzură au beneficii economice mai bune în medii cu uzură ridicată, ceea ce poate reduce timpul de nefuncționare și risipa de materiale cauzată de înlocuirea frecventă.