Jaka jest różnica między aluminium a stalą nierdzewną? |. Szczęśliwy przypadek

Wybierając materiały do projektów budowlanych, produkcyjnych lub majsterkowania, aluminium i stal nierdzewna to dwa najpopularniejsze metale. Ale co dokładnie je wyróżnia? Niezależnie od tego, czy jesteś inżynierem, hobbystą, czy po prostu ciekawy, zrozumienie ich różnic może pomóc w podejmowaniu świadomych decyzji. Na tym blogu rozbijemy ich nieruchomości, aplikacje, koszty i wiele innych - według źródeł ekspertów - aby pomóc Ci wybrać odpowiedni materiał na Twoje potrzeby.

https://www.luckycasefactory.com/aluminum-case/

1. Kompozycja: z czego są zrobione?

Podstawowa różnica między aluminium a stalą nierdzewną leży w ich składzie.

Aluminiumto lekki, srebrzysto-biały metal znaleziony w skórce ziemskiej. Czyste aluminium jest miękkie, więc jest często stopowane z elementami takimi jak miedź, magnez lub krzem, aby zwiększyć siłę. Na przykład szeroko stosowany stop aluminium 6061 zawiera magnez i krzem.

Stal nierdzewnato stop na bazie żelaza zawierający co najmniej 10,5% chromu, który tworzy pasywną warstwę tlenkową, aby odpierać korozję. Wspólne oceny, takie jak 304 stal nierdzewna, obejmują również nikiel i węgiel.

2. Siła i trwałość

Wymagania dotyczące siły różnią się w zależności od zastosowania, więc porównajmy ich właściwości mechaniczne.

Stal nierdzewna:

Stal nierdzewna jest znacznie silniejsza niż aluminium, szczególnie w środowiskach o wysokiej stresu. Na przykład stal nierdzewna klasy 304 ma wytrzymałość na rozciąganie ~ 505 MPa, w porównaniu do ~ 310 MPa 6061 Aluminium.

Aluminium:

Choć mniej silna objętość, aluminium ma lepszy stosunek siły do masy. To sprawia, że idealnie nadaje się do komponentów lotniczych (takich jak ramki samolotu) i branży transportu, w których zmniejszenie masy ma kluczowe znaczenie.

Tak więc stal nierdzewna jest ogólnie silniejsza, ale aluminium wyróżnia się, gdy liczy się lekka wytrzymałość.

3. Odporność na korozję

Oba metale są odporne na korozję, ale ich mechanizmy różnią się.

Stal nierdzewna:

Chrom w stali nierdzewnej reaguje z tlenem, tworząc ochronną warstwę tlenku chromu. Ta samozapoczy warstwa zapobiega rdzy, nawet po porysowaniu. Gatunki takie jak 316 stali nierdzewnej dodają molibdenu, aby uzyskać dodatkową odporność na słoną wodę i chemikalia.

Aluminium:

Aluminium naturalnie tworzy cienką warstwę tlenku, chroniąc ją przed utlenianiem. Jest jednak podatny na korozję galwaniczną w połączeniu z różnymi metaliami w wilgotnych środowiskach. Anodowanie lub powłoki mogą zwiększyć jego odporność.

Tak więc stal nierdzewna oferuje bardziej odporność na korozję, podczas gdy aluminium wymaga leczenia ochronnego w trudnych warunkach.

4. Waga: Wygrane aluminiowe do lekkich zastosowań

Gęstość aluminium wynosi około 2,7 g/cm³, mniej niż jedna trzecia 8 g/cm³ stali nierdzewnej,który jest bardzo lekki.

·Samoloty i części motoryzacyjne

·Przenośna elektronika (np. Laptopy)

·Towary konsumpcyjne, takie jak rowery i sprzęt kempingowy

Włata ze stali nierdzewnej jest zaletą w aplikacjach wymagających stabilności, takich jak maszyny przemysłowe lub wsparcie architektoniczne.

5. Przewodnictwo termiczne i elektryczne

Przewodność cieplna:

Aluminium prowadzi ciepło o 3x lepsze niż stal nierdzewna, dzięki czemu jest idealny do radiatorów, naczyń kuchennych i systemów HVAC.

Przewodnictwo elektryczne:

Aluminium jest szeroko stosowane w liniach zasilania i okablowaniu elektrycznym ze względu na wysoką przewodność (61% miedzi). Stal nierdzewna jest złym przewodnikiem i rzadko jest stosowana w zastosowaniach elektrycznych.

6. Porównanie kosztów

Aluminium:

Zasadniczo tańsze niż stal nierdzewna, a ceny wahają się w oparciu o koszty energii (produkcja aluminium jest energooszczędna). Od 2023 r. Aluminium kosztuje ~ 2500 USD za tonę metryczną.

Stal nierdzewna:

Droższe ze względu na elementy stopowe, takie jak chrom i nikiel. Średnia stal nierdzewna klasy 304 wynosi ~ 3000 USD za tonę metryczną.

Wskazówka:W przypadku projektów przyjaznych budżetowi mają znaczenie, wybierz aluminium. W przypadku długowieczności w trudnych środowiskach stal nierdzewna może uzasadniać wyższe koszty.

7. Maszyna i wytwarzanie

Aluminium:

Bardziej miękkie i łatwiejsze do wycinania, zginania lub wyciągnięcia. Idealny do złożonych kształtów i szybkiego prototypowania. Może jednak gładować narzędzia ze względu na niski poziom topnienia.

Stal nierdzewna:

Trudniejszy do maszyny, wymagający specjalistycznych narzędzi i wolniejszych prędkości. Jednak ma precyzyjne kształty i dobrze kończy, pasując do urządzeń medycznych lub szczegółów architektonicznych.

W przypadku spawania stal nierdzewna wymaga obojętnego ekranowania gazu (TIG/MIG), podczas gdy aluminium wymaga doświadczonej obsługi, aby uniknąć wypaczenia.