Hva er forskjellene i sammensetning og ytelse mellom slitesterke stålrør og vanlige stålrør?

Grunnleggende definisjon og brukssammenligning
Vanlig stålrør refererer til et rør laget av karbonstål eller lavlegert stål gjennom varmvalsing eller kaldvalsing, som hovedsakelig brukes til å transportere vann, gass, olje eller som en strukturell del. Slitasjebestandig stålrør er designet for høye slitasjeforhold basert på vanlige stålrør. Den har vanligvis høy slitestyrke gjennom spesiell legeringssammensetning, overflatebehandling eller komposittstruktur. Den er egnet for transport av slipende medier i gruvedrift, metallurgi, kraft, sement og andre industrier.

Forskjell i komposisjon
Sammensetningen av vanlige stålrør er relativt enkel, hovedsakelig basert på jern, med et karboninnhold generelt mellom 0,1% og 0,3%, og noen ganger tilsettes en liten mengde mangan, silisium og andre elementer for å forbedre mekaniske egenskaper. Slitasjebestandige stålrør inneholder ofte flere legeringselementer, som en høyere andel av mangan, krom, molybden, nikkel, etc. Disse elementene forbedrer slitestyrken ved å danne harde faser og forbedre organisasjonsstrukturen til stål. For eksempel kan manganinnholdet i slitesterke rør med høyt manganstål nå mer enn 11%, noe som bidrar til dannelsen av en struktur med både seighet og hardhet; mens noen slitasjebestandige kledninger forbedrer overflatehardheten og slitestyrken ved å sveise et sveiselag med høyt karboninnhold og hardt legeringspulver.

Forskjeller i mikrostruktur
Vanlige stålrør har vanligvis ferritt- og perlittstrukturer, med moderat hardhet, god duktilitet og seighet, som oppfyller styrkekravene til generelle industrielle applikasjoner. Den indre strukturen til slitesterke stålrør er relativt kompleks. For eksempel vil høy manganstål danne en fin tvillingstruktur etter kald bearbeiding, noe som øker slitestyrken; legeringslaget med høy hardhet (som karbid og nitrid) dannet på overflaten av slitasjebestandige kledninger forbedrer slitestyrken betydelig, mens matrisen opprettholder en viss seighet for å forhindre sprø sprekkdannelse. I tillegg har noen slitesterke stålrør en bimetallisk komposittstruktur, med et stålrør med god seighet inni og et legeringslag med høy hardhet på overflaten, som kombinerer fordelene med begge.

Sammenligning av mekaniske egenskaper
Strekkfastheten, flytegrensen og forlengelsen til vanlige stålrør oppfyller de generelle kravene til transport og konstruksjon. Hardheten er vanligvis mellom 150~200HBW, og den er lett å behandle, sveise og forme. Slitasjebestandige stålrør har betydelig forbedret hardhet og slitestyrke. Overflatehardheten kan nå 400HBW eller enda høyere, og slagfastheten er også spesialdesignet for å tilpasse seg støtslitasjeforhold. Når det gjelder seighet, bruker slitesterke stålrør for det meste spesiell varmebehandling eller kaldbehandlingsteknologi for å sikre at de fortsatt har tilstrekkelig sprekkmotstand samtidig som de har høy hardhet for å forhindre sikkerhetsfarer forårsaket av sprø brudd.

Forskjell i slitestyrke
Den største fordelen med slitesterke stålrør ligger i slitestyrken til overflaten eller de totale materialene. Når vanlige stålrør transporterer svært slitende medier som sand og slagg, slites rørveggen lett raskt, noe som forkorter levetiden. Slitasjebestandige stålrør kan effektivt motstå mekanisk slitasje, støtslitasje og korrosjonsslitasje ved å styrke materialsammensetningen eller komposittstrukturdesign, noe som kan forlenge levetiden til rørledningen og redusere hyppigheten av vedlikehold og utskifting. Spesielt under forhold med høye faste partikler viser slitesterke stålrør sterk holdbarhet.

Korrosjonsbestandighet sammenligning
Vanlige stålrør har vanligvis ikke spesiell korrosjonsmotstandskonstruksjon og påvirkes lett av korrosive stoffer som fuktighet, syre og alkali i mediet. De må beskyttes av ytre beskyttelsestiltak som belegg og foringer. Slitasjebestandige stålrør bruker legeringselementer for å forbedre korrosjonsmotstanden til kroppen. For eksempel kan tilsetning av elementer som krom og nikkel forbedre oksidasjonsmotstanden og korrosjonsmotstanden; mens noen slitesterke keramiske komposittrør oppnår de doble funksjonene slitestyrke og korrosjonsmotstand gjennom komposittmaterialer. Men generelt er hoveddesignmålet for slitesterke stålrør fortsatt slitestyrke, og korrosjonsmotstanden må velges i henhold til spesifikke materialer og bruksforhold.

Forskjeller i produksjonsprosesser
Vanlige stålrør produseres for det meste ved tradisjonelle prosesser som varmvalsing, kaldvalsing og sveising. Prosessen er relativt moden og kostnadene er lave. Slitasjebestandige stålrør kan bruke en rekke spesielle prosesser, for eksempel kaldvalsing av høy manganstål, strekkforming av høy manganstål, sentrifugalstøpeprosess for å produsere legeringslag med høy hardhet, overflateprosess for å danne et slitebestandig sveiselag på rørveggens overflate, eller bimetallisk komposittrørteknologi for å kombinere det slitesterke legeringslaget med det tøffe matriselaget. Disse prosessene er komplekse og har høye krav til utstyr og teknologi, og produksjonssyklusen og kostnadene økes også tilsvarende.

Forskjeller i applikasjonsscenarier
Vanlige stålrør er mye brukt i generelle transportrørledninger, konstruksjonsstøtter, mekaniske deler og andre felt, og er egnet for miljøer med lav middels slitasje. Slitasjebestandige stålrør er designet for tøffe arbeidsforhold med høy slitasje og høy påvirkning, som transport av gruvesand og grus, rørledninger for kraftverksaske, metallurgisk slamtransport, sementtransportsystemer, etc. Å velge slitesterke stålrør kan effektivt forlenge utstyrets driftssyklus og redusere nedetidstap og vedlikeholdskostnader forårsaket av hyppigheten av utskifting av rørledningen.

Økonomiske hensyn
Vanlige stålrør er relativt billige på grunn av sin enkle produksjonsprosess og lave råvarekostnader, og egner seg til anledninger hvor slitestyrke ikke er nødvendig. Slitasjebestandige stålrør har økt produksjonskostnadene betydelig og høyere enhetspriser på grunn av tilsetning av legeringselementer og bruk av spesielle prosesser. Men fra perspektivet til generell levetid og vedlikeholdskostnader, har slitesterke stålrør bedre økonomiske fordeler i miljøer med mye slitasje, noe som kan redusere nedetid og materialavfall forårsaket av hyppig utskifting.