Ne všechny známky tažné železo jsou vhodné pro vysokotlaké aplikace a výběr správné složení slitiny je zásadní pro výkon. Všestrannost tažného železa umožňuje přidání různých legovacích prvků, jako je chrom, nikl a molybden, což zvyšuje jeho sílu, odolnost vůči únavě, odolnost proti opotřebení a odolnost proti tečení. Tyto prvky zlepšují schopnost části odolat vysokotlakému prostředí, kde by tradiční známky mohly selhat kvůli jejich neschopnosti zvládnout stres. Při výběru tažného železa pro vysokotlaké aplikace je nezbytné zvolit si známky se zvýšenou pevností v tahu a odolností proti nárazu, což zajišťuje, že materiál provádí při zatížení bez zlomenin. Pro dosažení optimálních výsledků ve vysokotlakých systémech je nezbytná úzce spolupráce s dodavateli na specifikaci správné slitiny na základě provozních podmínek, jako jsou rozsahy teploty, úrovně tlaku a očekávaný stres.
Při navrhování tažných železných dílů pro vysokotlaké prostředí je zásadní zajištění toho, aby komponenta vydržela síly, kterým bude čelit. To zahrnuje začlenění vyztužených řezů a silnějších stěn do oblastí vystavených vyššímu napětí, aby se zabránilo selhání materiálu. Geometrie části musí být navržena tak, aby se zabránilo koncentracím napětí, což jsou slabými body, které mohou vést k prasklinám nebo zlomeninám za podmínek vysokých tlaků. Je třeba se vyhnout ostrým okrajům nebo náhlým přechodům, protože tyto mohou zesílit napětí v lokalizovaných bodech, což vede k předčasnému selhání. Analýza důkladné analýzy konečných prvků (FEA) lze použít během fáze návrhu k simulaci distribuce napětí a optimalizaci návrhu části pro maximální výkon.
Proces lití je zásadní pro zajištění toho, aby část tažného železa byla bez vad, které by mohly ohrozit jeho sílu za vysokotlakých podmínek. Porozita, smršťování, chladné zavřené a praskliny mohou část oslabit a způsobit selhání při vystavení vysokému tlaku. Proces odlévání by měl také zahrnovat přísné kontroly kontroly kvality, aby se zajistilo, že části splňují nezbytné rozměrové a mechanické specifikace. Tepelné zpracování, jako je relierování stresu nebo žíhání, lze aplikovat na díly s tažným železem, aby se dále snížilo vnitřní napětí zavedené během odlévání a zlepšilo celkovou sílu materiálu. Tyto procesy pomáhají eliminovat slabé stránky v materiálu a zajišťují, že udržuje jeho integritu pod tlakem.
Povrchová povrchová úprava tažných železných částí hraje rozhodující roli v jejich výkonu za podmínek vysokých tlaků. Shot Peening, který indukuje tlakové napětí na povrchu, může výrazně zlepšit odolnost dílu vůči praskání při cyklickém zatížení a vysokotlakém prostředí. Ošetření povrchu, jako je kalení, povlak nebo galvanizace, může dále zvýšit odpor materiálu k opotřebení, korozi a únavě. Povlaky, jako je epoxidová, polyuretan nebo keramika, nabízejí ochranné bariéry proti korozivním tekutinám nebo abrazivním prostředí, které by mohly v průběhu času materiál degradovat. Tato povrchová ošetření nejen zlepšuje dlouhověkost součásti, ale také snižuje pravděpodobnost katastrofického selhání, což zajišťuje, že tažná část železa nadále funguje efektivně pod tlakem.
Předtím, než jsou v aplikacích vysokotlakých aplikací vloženy do provozu, měly by podstoupit přísné testování tlaku, aby ověřily jejich schopnost odolat požadovanému zatížení bez selhání. Hydrostatické testování (kde se voda používá k simulaci podmínek tlaku) a pneumatické testování (pomocí vzduchu nebo plynu) jsou běžnými metodami pro vyhodnocení odporu, pevnosti a celkové integrity úniku součásti. Tyto testy pomáhají identifikovat potenciální body selhání v návrhu nebo obsazení části, což zajišťuje, že nezklame pod maximálním provozním tlakem. Testování může také odhalit problémy, jako jsou mikrofraktury, únikové body nebo porozita, která nemusí být viditelná pouze vizuální inspekcí.