Aké sú rozdiely v zložení a výkone medzi oceľovými rúrami odolnými voči opotrebovaniu a bežnými oceľovými rúrami?

Základná definícia a porovnanie použitia
Obyčajné oceľové potrubie sa vzťahuje na potrubie vyrobené z uhlíkovej ocele alebo nízkolegovanej ocele valcovaním za tepla alebo valcovaním za studena, ktoré sa používa hlavne na prepravu vody, plynu, oleja alebo ako konštrukčná časť. Oceľové potrubie odolné voči opotrebovaniu je určený pre podmienky s vysokým opotrebovaním na báze bežnej oceľovej rúry. Zvyčajne má vysokú odolnosť proti opotrebeniu vďaka špeciálnemu zloženiu zliatiny, povrchovej úprave alebo kompozitnej štruktúre. Je vhodný na dopravu abrazívnych médií v ťažobnom, hutníckom, energetickom, cementárenskom a inom priemysle.

Rozdiel v zložení
Zloženie bežnej oceľovej rúry je relatívne jednoduché, je založené hlavne na železe, s obsahom uhlíka vo všeobecnosti medzi 0,1 % a 0,3 % a príležitostne sa pridáva malé množstvo mangánu, kremíka a iných prvkov na zlepšenie mechanických vlastností. Oceľové rúry odolné voči opotrebovaniu často obsahujú viac legujúcich prvkov, ako je vyšší podiel mangánu, chrómu, molybdénu, niklu atď. Tieto prvky zlepšujú odolnosť proti opotrebovaniu vytváraním tvrdých fáz a zlepšujú organizačnú štruktúru ocele. Napríklad obsah mangánu v rúrkach odolných voči opotrebovaniu z ocele s vysokým obsahom mangánu môže dosiahnuť viac ako 11 %, čo prispieva k vytvoreniu štruktúry s húževnatosťou aj tvrdosťou; zatiaľ čo niektoré opláštenie rúr odolných voči opotrebeniu zlepšuje tvrdosť povrchu a odolnosť proti opotrebeniu zváraním zvarovej vrstvy s vysokým obsahom uhlíka a práškom z tvrdej zliatiny.

Rozdiely v mikroštruktúre
Bežné oceľové rúry majú zvyčajne feritové a perlitové štruktúry so strednou tvrdosťou, dobrou ťažnosťou a húževnatosťou, ktoré spĺňajú požiadavky na pevnosť všeobecných priemyselných aplikácií. Vnútorná štruktúra oceľových rúr odolných voči opotrebovaniu je pomerne zložitá. Napríklad oceľ s vysokým obsahom mangánu vytvorí po spracovaní za studena jemnú dvojitú štruktúru, ktorá zvyšuje odolnosť proti opotrebovaniu; vrstva zliatiny s vysokou tvrdosťou (ako je karbid a nitrid) vytvorená na povrchu plášťa rúr odolných voči opotrebovaniu výrazne zlepšuje odolnosť proti opotrebovaniu, zatiaľ čo matrica si zachováva určitú húževnatosť, aby sa zabránilo krehkému praskaniu. Okrem toho niektoré oceľové rúry odolné voči opotrebovaniu majú bimetalovú kompozitnú štruktúru s oceľovou rúrkou s dobrou húževnatosťou vo vnútri a vrstvou zliatiny s vysokou tvrdosťou na povrchu, ktorá spája výhody oboch.

Porovnanie mechanických vlastností
Pevnosť v ťahu, medza klzu a predĺženie bežných oceľových rúr spĺňajú všeobecné požiadavky na prepravu a konštrukčné aplikácie. Tvrdosť je vo všeobecnosti medzi 150 ~ 200 HBW a je ľahké ju spracovať, zvárať a tvarovať. Oceľové rúry odolné voči opotrebovaniu majú výrazne zlepšenú tvrdosť a odolnosť proti opotrebovaniu. Tvrdosť povrchu môže dosiahnuť 400 HBW alebo dokonca vyššiu a odolnosť proti nárazu je tiež špeciálne navrhnutá tak, aby sa prispôsobila podmienkam opotrebenia nárazom. Pokiaľ ide o húževnatosť, oceľové rúry odolné voči opotrebeniu väčšinou používajú špeciálnu technológiu tepelného spracovania alebo spracovania za studena, aby sa zabezpečilo, že stále majú dostatočnú odolnosť proti praskaniu a zároveň majú vysokú tvrdosť, aby sa zabránilo bezpečnostným rizikám spôsobeným krehkým lomom.

Rozdiel v odolnosti proti opotrebovaniu
Hlavná výhoda oceľových rúr odolných voči opotrebovaniu spočíva v odolnosti ich povrchu alebo celkových materiálov proti opotrebovaniu. Keď bežné oceľové rúry prepravujú vysoko abrazívne médiá, ako je piesok a troska, stena rúry sa ľahko rýchlo opotrebuje, čím sa skráti životnosť. Oceľové rúry odolné voči opotrebovaniu môžu účinne odolávať mechanickému opotrebovaniu, nárazovému opotrebeniu a opotrebovaniu koróziou posilnením zloženia materiálu alebo konštrukcie kompozitnej konštrukcie, čo môže predĺžiť životnosť potrubia a znížiť frekvenciu údržby a výmeny. Najmä v podmienkach s vysokým obsahom pevných častíc vykazujú oceľové rúry odolné voči opotrebovaniu vysokú životnosť.

Porovnanie odolnosti proti korózii
Bežné oceľové rúry zvyčajne nemajú špeciálny dizajn odolnosti proti korózii a sú ľahko ovplyvnené korozívnymi látkami, ako sú vlhkosť, kyseliny a zásady v médiu. Musia byť chránené vonkajšími ochrannými opatreniami, ako sú nátery a obklady. Oceľové rúry odolné voči opotrebovaniu používajú zliatinové prvky na zlepšenie odolnosti tela proti korózii. Napríklad pridanie prvkov, ako je chróm a nikel, môže zlepšiť odolnosť proti oxidácii a korózii; zatiaľ čo niektoré keramické kompozitné rúry odolné voči opotrebovaniu dosahujú dvojitú funkciu odolnosti proti opotrebovaniu a odolnosti proti korózii prostredníctvom kompozitných materiálov. Vo všeobecnosti je však hlavným konštrukčným cieľom oceľových rúr odolných voči opotrebovaniu stále odolnosť proti opotrebovaniu a odolnosť proti korózii je potrebné zvoliť podľa konkrétnych materiálov a podmienok aplikácie.

Rozdiely vo výrobných procesoch
Obyčajné oceľové rúry sa väčšinou vyrábajú tradičnými procesmi, ako je valcovanie za tepla, valcovanie za studena a zváranie. Proces je relatívne vyspelý a náklady sú nízke. Oceľové rúry odolné voči opotrebeniu môžu využívať rôzne špeciálne procesy, ako je valcovanie za studena z vysokomangánovej ocele, proces odstredivého liatia na výrobu vrstvy zliatiny s vysokou tvrdosťou, proces povrchovej úpravy na vytvorenie vrstvy zvaru odolnej voči opotrebeniu na povrchu steny rúry alebo technológia bimetalických kompozitných rúr na kombináciu vrstvy zliatiny odolnej voči opotrebovaniu s tuhou matricou. Tieto procesy sú zložité a majú vysoké požiadavky na vybavenie a technológiu a zodpovedajúcim spôsobom sa zvyšuje aj výrobný cyklus a náklady.

Rozdiely v scenároch aplikácie
Obyčajné oceľové rúry sú široko používané vo všeobecných prepravných potrubiach, konštrukčných podperách, mechanických častiach a iných oblastiach a sú vhodné do prostredia s nízkym stredným opotrebovaním. Oceľové rúry odolné voči opotrebeniu sú navrhnuté pre drsné pracovné podmienky s vysokým opotrebením a veľkým vplyvom, ako je preprava banského piesku a štrku, potrubia popola z elektrární, preprava hutníckeho kalu, systémy prepravy cementu atď. Výber oceľových rúr odolných voči opotrebovaniu môže účinne predĺžiť prevádzkový cyklus zariadenia a znížiť straty spôsobené prestojmi a náklady na údržbu spôsobené frekvenciou výmeny potrubí.

Ekonomické úvahy
Obyčajné oceľové rúry sú relatívne lacné vďaka ich jednoduchému výrobnému procesu a nízkym nákladom na suroviny a sú vhodné na príležitosti, kde sa nevyžaduje odolnosť proti opotrebovaniu. Oceľové rúry odolné voči opotrebovaniu výrazne zvýšili výrobné náklady a vyššie jednotkové ceny v dôsledku pridávania zliatinových prvkov a použitia špeciálnych procesov. Avšak z hľadiska celkovej životnosti a nákladov na údržbu majú oceľové rúry odolné voči opotrebovaniu lepšie ekonomické výhody v prostrediach s vysokým opotrebovaním, čo môže znížiť prestoje a plytvanie materiálom spôsobené častou výmenou.