¿Cuáles son las diferencias en la composición y el rendimiento entre las tuberías de acero resistentes al desgaste y las tuberías de acero ordinarias?

Definición básica y comparación de uso
La tubería de acero ordinaria se refiere a una tubería hecha de acero al carbono o acero de baja aleación a través de un proceso de rodamiento en caliente o rodillo en frío, que se usa principalmente para transportar agua, gas, aceite o como parte estructural. Tubería de acero resistente al desgaste está diseñado para condiciones de alto desgaste basadas en tuberías de acero ordinarias. Por lo general, tiene una alta resistencia al desgaste a través de una composición de aleación especial, tratamiento de superficie o estructura compuesta. Es adecuado para transmitir medios abrasivos en minería, metalurgia, poder, cemento y otras industrias.

Diferencia en la composición
La composición de la tubería de acero ordinaria es relativamente simple, principalmente basada en el hierro, con un contenido de carbono generalmente entre 0.1% y 0.3%, y ocasionalmente se agregan una pequeña cantidad de manganeso, silicio y otros elementos para mejorar las propiedades mecánicas. Las tuberías de acero resistentes al desgaste a menudo contienen más elementos de aleación, como una mayor proporción de manganeso, cromo, molibdeno, níquel, etc. Estos elementos mejoran la resistencia al desgaste al formar fases duras y mejorar la estructura organizacional del acero. Por ejemplo, el contenido de manganeso en tuberías resistentes al desgaste de acero de alto manganeso puede alcanzar más del 11%, lo que conduce a la formación de una estructura con dureza y dureza; Mientras que algunas tuberías resistentes al desgaste mejoran la dureza de la superficie y la resistencia al desgaste soldando una capa de soldadura con alto contenido de carbono y polvo de aleación duro.

Diferencias en la microestructura
Las tuberías de acero ordinarias generalmente presentan estructuras de ferrita y perlita, con dureza moderada, buena ductilidad y dureza, cumplen con los requisitos de resistencia de las aplicaciones industriales generales. La estructura interna de las tuberías de acero resistentes al desgaste es relativamente compleja. Por ejemplo, el acero de alto manganeso formará una estructura gemela fina después del procesamiento en frío, lo que mejora la resistencia al desgaste; La capa de aleación de alta duración (como el carburo y el nitruro) formada en la superficie de las tuberías resistentes al desgaste mejora significativamente la resistencia al desgaste, mientras que la matriz mantiene una cierta dureza para evitar quebraduras frágiles. Además, algunas tuberías de acero resistentes al desgaste adoptan una estructura compuesta bimetálica, con una tubería de acero con buena resistencia al interior y una capa de aleación de alta duración en la superficie, combinando las ventajas de ambos.

Comparación de propiedades mecánicas
La resistencia a la tracción, la resistencia al rendimiento y la alargamiento de las tuberías de acero ordinarias cumplen con los requisitos generales de transporte y aplicación estructural. La dureza generalmente está entre 150 ~ 200 HBW, y es fácil de procesar, soldar y forma. Las tuberías de acero resistentes al desgaste han mejorado significativamente la dureza y la resistencia al desgaste. La dureza de la superficie puede alcanzar 400 hBW o incluso más, y la resistencia al impacto también está especialmente diseñada para adaptarse a las condiciones de desgaste de impacto. En términos de dureza, las tuberías de acero resistentes al desgaste utilizan principalmente un tratamiento térmico especial o una tecnología de procesamiento de frío para garantizar que aún tengan suficiente resistencia a las grietas mientras tienen altos peligros de seguridad causados por una fractura quebradiza.

Diferencia en la resistencia al desgaste
La principal ventaja de las tuberías de acero resistentes al desgaste se encuentra en la resistencia al desgaste de su superficie o materiales generales. Cuando las tuberías de acero ordinarias transportan medios altamente abrasivos como la arena y la escoria, la pared de la tubería se usa fácilmente rápidamente, acortando la vida útil. Las tuberías de acero resistentes al desgaste pueden resistir efectivamente el desgaste mecánico, el desgaste de impacto y el desgaste de corrosión al fortalecer la composición del material o el diseño de la estructura compuesta, que puede extender la vida útil de la tubería y reducir la frecuencia de mantenimiento y reemplazo. Especialmente en condiciones con partículas sólidas altas, las tuberías de acero resistentes al desgaste muestran una fuerte durabilidad.

Comparación de resistencia a la corrosión
Las tuberías de acero ordinarias generalmente no tienen un diseño especial de resistencia a la corrosión y se ven fácilmente afectadas por sustancias corrosivas como humedad, ácido y álcali en el medio. Deben ser protegidos por medidas de protección externas, como recubrimientos y revestimientos. Las tuberías de acero resistentes al desgaste usan elementos de aleación para mejorar la resistencia a la corrosión del cuerpo. Por ejemplo, agregar elementos como el cromo y el níquel puede mejorar la resistencia a la oxidación y la resistencia a la corrosión; Mientras que algunas tuberías resistentes al desgaste compuesto de cerámica logran las funciones duales de resistencia al desgaste y resistencia a la corrosión a través de materiales compuestos. Pero en general, el objetivo principal de diseño de las tuberías de acero resistentes al desgaste es la resistencia al desgaste, y es necesario seleccionar resistencia a la corrosión de acuerdo con materiales específicos y condiciones de aplicación.

Diferencias en los procesos de fabricación
Las tuberías de acero ordinarias son producidas principalmente por procesos tradicionales como el rodamiento en caliente, el rodillo en frío y la soldadura. El proceso es relativamente maduro y el costo es bajo. Las tuberías de acero resistentes al desgaste pueden usar una variedad de procesos especiales, como la formación de estiramiento enrollado de acero de alta manganeso, el proceso de fundición centrífuga para producir una capa de aleación de alta dureza, un proceso de superficie para formar una capa de soldadura resistente al desgaste en la superficie de la pared de la tubería o la tecnología de tubería compuesta bimetálica para combinar la capa de aleación de la aleación resistente al desgaste con la matriz resistente. Estos procesos son complejos y tienen altos requisitos para el equipo y la tecnología, y el ciclo de producción y el costo también aumentan en consecuencia.

Diferencias en los escenarios de aplicación
Las tuberías de acero ordinarias se usan ampliamente en tuberías de transporte general, soportes estructurales, piezas mecánicas y otros campos, y son adecuados para entornos con bajo uso medio. Las tuberías de acero resistentes al desgaste están diseñadas para condiciones de trabajo duras con alto desgaste y alto impacto, como el transporte de arena y grava, las tuberías de cenizas de las plantas de energía, el transporte metalúrgico de la suspensión, los sistemas de transporte de cemento, etc. La elección de las tuberías de acero resistentes al desgaste puede extender efectivamente el ciclo de operación del equipo y reducir las pérdidas del tiempo de inactividad y los costos de mantenimiento causados por la frecuencia de la reemplazo de la tubería.

Consideraciones económicas
Las tuberías de acero ordinarias son relativamente baratas debido a su simple proceso de producción y bajos costos de materias primas, y son adecuadas para ocasiones en que no se requiere resistencia al desgaste. Las tuberías de acero resistentes al desgaste han aumentado significativamente los costos de fabricación y los precios unitarios más altos debido a la adición de elementos de aleación y el uso de procesos especiales. Sin embargo, desde la perspectiva de los costos generales de vida útil y de mantenimiento, las tuberías de acero resistentes al desgaste tienen mejores beneficios económicos en entornos de alto nivel, lo que puede reducir el tiempo de inactividad y los desechos de materiales causados por el reemplazo frecuente.