Co to jest stal THI i dlaczego wyprodukowany z niej rurociąg jednopłaszczowy skutecznie konkuruje z dwupłaszczowym rurociągiem ze staliwa wysoko odpornego na ścieranie?

Zagraniczni producenci maszyn do oznaczania materiału elementów o wysokiej odporności ściernej stosują określenie THI, co po polsku odnosi się do stali, której powierzchnia została utwardzona metodami obróbki cieplno-chemicznej (przez nawęglanie, azotowanie, węgloazotowanie itp.). Dla elementów rurociągów taka obróbka zwykle polega na węgloazotowaniu powierzchni stali i następnie hartowaniu indykacyjnym prądem wysokiej częstotliwości. Węgloazotowanie jest odmianą obróbki cieplno-chemicznej polegającej na jednoczesnym nasycaniu warstwy wierzchniej stali węglem i azotem w ośrodkach gazowych lub ciekłych.

Elementy ze stali węglowych poddane węgloazotowaniu po hartowaniu i odpuszczaniu charakteryzują się bardzo wysoką twardością (550 ÷ 650 HB), odpornością na zużycie ścierne i erozję warstwy wierzchniej przy zachowaniu wysokich własności plastycznych materiału rdzenia. Elementy maszyn ze stali węgloazotowanych z powodzeniem mogą konkurować z elementami z żeliwa odpornego na ścieranie (np. typu Ni-Hard o twardości 500 ÷ 600 HB), ponieważ przy równie wysokiej twardości wykazują znaczną odporność na dynamiczne działanie obciążeń udarowych oraz wysoką odporność na ścieranie przy niskim współczynniku tarcia powierzchni i podwyższonej odporności na korozje w środowisku wodnym lub wilgotnej atmosfery.

Elementy rurociągów do pompowania betonu wykonane z węgloazotowanej stali wykazują znacznie wyższą trwałość w porównaniu do żeliwa odpornego na ścieranie w warunkach dynamicznie przepływającej masy betonowej, gdzie fragmenty kruszywa z dużą energią uderzają o powierzchnie elementów. Jednopłaszczowy rurociąg ze stali po takiej obróbce cieplnej z powodzeniem konkuruje z dwupłaszczowym rurociągiem ze staliwa wysoko odpornego na ścieranie, który pomimo wysokiej twardości wykazuje niższą odporność na obciążania udarowe.

dr inż. Zbigniew Brytan