Aluminij vs. Nehrđajući čelik: Dubinska usporedba

1. Uvod

Aluminij vs. Nehrđajući čelik se čiji najčešće korišteni svjetski inženjerski metali.

Svaki materijal donosi poseban skup prednosti - aluminija za njegovu laganu i visoku vodljivost, Nehrđajući čelik za njegovu čvrstoću i otpornost na koroziju.

Ovaj članak ispituje Aluminij vs nehrđajući čelik iz više perspektiva: Temeljna svojstva, ponašanje korozije, izrada, toplinski izvedba, strukturne metrike, koštati, prijava, i utjecaj na okoliš.

2. Temeljna svojstva materijala

Kemijski sastav

Aluminij (Al)

Aluminij je lagan, Srebrno-bijeli metal poznat po svojoj otpornosti i svestranosti korozije.

Komercijalni aluminij se rijetko koristi u svom čistom obliku; umjesto toga,

Obično je legiran elementima poput magnezij (Mg), silicij (I), bakar (Pokrajina), i cink (Zn) kako bi poboljšali svoja mehanička i kemijska svojstva.

Primjeri sastava aluminijskih legura:

• 6061 Aluminij Legura: ~ 97,9% al, 1.0% Mg, 0.6% I, 0.3% Pokrajina, 0.2% CR
• 7075 Aluminijska legura: ~ 87,1% al, 5.6% Zn, 2.5% Mg, 1.6% Pokrajina, 0.23% CR

Nehrđajući čelik

Nehrđajući čelik je legura na bazi željeza koja sadrži najmanje 10.5% krom (CR), koji tvori pasivni oksidni sloj za zaštitu od korozije.

Može uključivati i nikla (U), molibden (Mokar), mangan (MN), i drugi, Ovisno o ocjeni.

Primjeri kompozicija od nehrđajućeg čelika:

• 304 Nehrđajući čelik: ~ 70% Fe, 18–20% Cr, 8-10,5% na, ~ 2% mn, ~ 1% i
• 316 Nehrđajući čelik: ~ 65% Fe, 16–18% Cr, 10-14%, 2–3% mo, ~ 2% mn

Sažetak usporedbe:

Fizička svojstva

Gustoća

• Aluminij: ~ ~2.70 g/cm³
• Nehrđajući čelik: ~ ~7.75–8.05 g/cm³

Talište

• Aluminij: ~ ~660° C (1220° F)
• Nehrđajući čelik: ~ ~1370–1530 ° C (2500–2786 ° F)

3. Mehanički učinak aluminija vs. Nehrđajući čelik

Mehaničke performanse obuhvaćaju kako materijali reagiraju u različitim uvjetima opterećenja - tenzija, kompresija, umor, utjecaj, i visokotemperaturna usluga.

Aluminij vs. Nehrđajući čelik pokazuje različita mehanička ponašanja zbog svojih kristalnih struktura, kemijske legure, i tendencije za otvrdnjavanje.

Vučna čvrstoća i čvrstoća prinosa

Tvrdoća i otpornost na habanje

Snaga umora i izdržljivost

Žilavost utjecaja

Puzanje i performanse visoke temperature

Varijacija tvrdoće s toplinskom obradom

Dok se aluminijske legure u velikoj mjeri oslanjaju Očvršćivanje oborina, nehrđajući čelici koriste različite rute tretmana topline-žalost, gašenje, I starenje—Do prilagođavanje tvrdoće i žilavosti.

• 6061-T6: Otopina toplina tretirana na ~ 530 ° C, ugašena voda, zatim umjetno ostari na ~ 160 ° C za postizanje ~ 95 HB.
• 7075-T6: Tretiranje rješenja ~ 480 ° C, ugasiti, Starost u ~ 120 ° C; tvrdoća doseže ~ 150 HB.
• 304: Žarište na ~ 1 050 ° C, sporo hlađen; Tvrdoća ~ B70 - B85 (220–240 HV).
• 17-4 PH: Liječenje rješenja na ~ 1 030 ° C, zrak, Starost u ~ 480 ° C (H900) doći do ~ c35 - c45 (~ 300–350 hv).

4. Korozijska otpornost aluminija vs. Nehrđajući čelik

Karakteristike sloja nativnog oksida

Aluminijski oksid (Al₂o₃)

• Odmah nakon izlaganja zraku, aluminij tvori tanku (~ 2–5 nm) Adherent Oksid film.
  Ovaj pasivni film štiti temeljni metal od daljnje oksidacije u većini okruženja.
  Međutim, u snažno alkalnim otopinama (pH > 9) ili kiselina bogata halogeom, Film se otapa, Izlaganje svježeg metala.
  Anodiranje umjetno zgušnjava sloj al₂o₃ (5–25 µm), uvelike pojačavanje otpornosti na habanje i koroziju.

Krom oksid (Cr₂o₃)

• Nehrđajući čelici se oslanjaju na zaštitni sloj cr₂o₃. Čak i s minimalnim sadržajem kroma (10.5 %), Ovaj pasivni film ometa daljnju oksidaciju i koroziju.
  U okruženjima bogatim kloridom (Npr., morska voda, sol sprej), lokalizirani slom (zadirkivanje) Može se dogoditi;
  Dodaci molibdena (Npr., 316 razred, 2–3 % Mokar) Poboljšati otpornost na koroziju pittinga i pukotina.

Performanse u različitim okruženjima

Atmosfersko i morsko okruženje

• Aluminij (Npr., 6061, 5083, 5XXX serija) Dobro se izvodi u morskim postavkama kada se pravilno anodizira ili sa zaštitnim premazima;
  međutim, Korozija pukotine može se pokrenuti pod talasima soli i vlage.
• Nehrđajući čelik (Npr., 304, 316, dupleks) izvrsno u morskoj atmosferi. 316 (Mo -leguran) i super -dupleks posebno su otporni na pitting u morskoj vodi.
  Feritne ocjene (Npr., 430) imati umjeren otpor, ali može pretrpjeti brzu koroziju u spreju za sol.

Kemijska i industrijska izloženost

• Aluminij odolijeva organske kiseline (ocat, formični) ali napadne ga jaka alkalija (Naoh) i haloged kiseline (HCl, HBR).
  U sumpornim i fosfornim kiselinama, određene aluminijske legure (Npr., 3003, 6061) može biti osjetljivo ako se koncentracija i temperatura ne kontroliraju.
• Nehrđajući čelik pokazuje široku kemijsku otpornost. 304 odolijeva dušičnoj kiselini, organske kiseline, i blage alkalije; 316 podnosi kloride i slane slane.
  Dupleks nehrđajući čelici izdrže kiseline (sumporni, fosforni) bolje od austenitnih legura.
  Martenzitske ocjene (Npr., 410, 420) skloni su koroziji u kiselinskim okruženjima, osim ako su jako legirani.

Oksidacija visoke temperature

• Aluminij: Na temperaturama iznad 300 ° C u okruženjima bogatim kisikom, Nativni oksid se zgušnjava, ali ostaje zaštitni.
  Iza ~ 600 ° C, Brz rast skale oksida i potencijalna intergranularna oksidacija dolazi.
• Nehrđajući čelik: Austenitne ocjene održavaju otpornost na oksidaciju do 900 ° C.
  Za cikličku oksidaciju, specijalizirane legure (Npr., 310, 316H, 347) s višim CR i Ni otpornim skalom skala.
  Feritne ocjene tvore kontinuiranu ljestvicu do ~ 800 ° C, ali pretrpjeti prihvat gore 500 ° C osim ako se ne stabilizira.

Površinski tretmani i premazi

Aluminij

• Anodiziranje (Tip I/II sumpora, Tip III tvrdo anodizira, Tip II/M fosforni) stvara izdržljivo, sloj oksida otporan na koroziju. Prirodna boja, boje, i zapečati se može primijeniti.
• Bez elektrolema-Fosfor naloge (10–15 µm) značajno poboljšati otpornost na habanje i koroziju.
• Premazivanje prahom: Poliester, epoksidan, ili fluoropolimerni prah proizvode vremenske uvjete, dekorativni završetak.
• Allad: Obloge čistih aluminija na legure visoke čvrstoće (Npr., 7075, 2024) povećava korozijsku otpornost na štetu tankog mesnog sloja.

Nehrđajući čelik

• Pasivacija: Kiselo liječenje (dušični ili limunski) Uklanja slobodno željezo i stabilizira film Cr₂o₃.
• Elektropopoliranje: Smanjuje hrapavost površine, Uklanjanje uključivanja i povećanje otpornosti na koroziju.
• PVD/CVD premazi: Nitrid od titana (Kositar) ili ugljik sličan dijamantu (DLC) premazi poboljšavaju otpornost na habanje i smanjuju trenje.
• Toplinski sprej: Kromirani karbid ili nikl prekrivači za jaku abraziju ili korozijsku primjenu.

5. Termička i električna svojstva aluminija vs. Nehrđajući čelik

Električna i toplinska svojstva igraju ključnu ulogu u određivanju prikladnosti aluminija ili nehrđajućeg čelika za primjene poput izmjenjivača topline, električni vodiči, i visoke temperature komponente.

Toplinska svojstva

Električna svojstva

6. Izrada i oblikovanje aluminija vs. Nehrđajući čelik

Procesi izrade i oblikovanja značajno utječu na troškove dijela, kvaliteta, i performanse.

Aluminij vs. Nehrđajući čelik predstavljaju jedinstvene izazove i prednosti u obradi, spajanje, formiranje, I završni dio.

Karakteristike obrade i rezanja

Aluminij (Npr., 6061-T6, 7075-T6)

• Formiranje i alat za čipove: Aluminij stvara kratke, uvijeni čips koji učinkovito rasipa toplinu.
  Njegova relativno niska tvrdoća i visoka toplinska vodljivost privuku toplinu rezanja u čips, a ne u alat, Smanjenje trošenja alata.
  Karbidni alati s kositrom, Zlato, ili TICN premazi pri brzinama rezanja od 250–450 m/min i dovodećih 0,1–0,3 mm/rev. (RA 0,2-0,4 µm).
• Izgrađeni rub (PRAMAC): Jer aluminij se pridržava površina alata, Kontroliranje Bue -a zahtijeva oštre rubove alata, umjereno visoke stope dovoda, i rashladno sredstvo za pranje čipsa.
• Tolerancija i završna obrada površine: Uske tolerancije (± 0.01 mm na kritičnim značajkama) mogu se ostvariti sa standardnim CNC postavkama.
  Površina se završava na RA 0.1 µm su mogući kada se koriste visoko precizna učvršćenja i ugljika ili dijamantski obloženi alat.
• Radno otvrd: Minimalan; Prolazi nizvodno mogu održavati dosljedna svojstva materijala bez srednjeg žarenja.

Nehrđajući čelik (Npr., 304, 17-4 PH)

• Formiranje i alat za čipove: Austenitni nehrđajući čelici brzo se trube na vrhuncu.
  Stope sporog dovoda (50–150 m/i) u kombinaciji s pozitivnim rakeom, kobalt-cermet, ili obloženi alati za karbid (Tialn ili CVD premazi) Pomozite ublažiti radno otvrd.
  Podignute vodiče, bušenje u obliku peciva, i često povlačenje alata minimizirajte zavarivanje čipa.
• Izgrađeni rub i toplina: Niska toplinska vodljivost ograničava toplinu na zonu rezanja, trošenje alata za ubrzanje.
  Poplatna sredstva za poplavu i keramike izolirana su i keramička tijela proširuju život rezanja.
• Tolerancija i završna obrada površine: Dimenzije se mogu držati na ± 0.02 mm na srednjim tokama ili mlinovima; Specijalizirani prigušivanje alata i vibracija potreban je za završne obrade ispod RA 0.4 µm.
• Radno otvrd: Česti rezovi svjetlosti smanjuju očvrsnuli sloj; Jednom radno opterećen,
  Daljnji prolaz zahtijeva smanjenu hranu ili povratak na žarenje ako tvrdoća premaši 30 Hrc.

Tehnike zavarivanja i spajanja

Aluminij

• GTAW (TIG) i GMAW (MI):

• • Žice za punjenje: 4043 (Al-5 da) ili 5356 (AL-5 mg) za 6061-t6; 4043 za 7075 samo u nestrukturnim zavarivanjima.
  • Polaritet: AC je preferirano u TIG -u da alternativno čišćenje aluminij oksida (Al₂o₃) na ~ 2 075 ° C.
  • Toplinski unos: Nisko do umjeren (10–15 kJ/in) Da bi se smanjila izobličenje; Pred grijanje na 150–200 ° C pomaže u smanjenju rizika pucanja u legurama visoke snage.
  • Izazovi: Visoka toplinska ekspanzija (23.6 × 10⁻⁶/° C) dovodi do izobličenja; Uklanjanje oksida zahtijeva AC TIG ili četkanje;
    zrnato zrno i omekšavanje u zoni zahvaćenom toplinom (Haz) zahtijevati rješenje i ponovno starenje nakon navale za vraćanje T6 temperature.

• Zavarivanje otpora:

• • Spot i šavovi zavarivanje moguće su za tanke listove (< 3 mm). Elektrode bakrene legure smanjuju zalijepiti.
    Raspored zavara zahtijeva visoku struju (10-15) i kratka vremena boravka (10–20 ms) Da se izbjegne protjerivanje.

• Ljepljivo vezivanje/mehaničko pričvršćivanje:

• • Za više metalne zglobove (Npr., aluminij do čelika), Strukturna ljepila (Epoksije) i zakovice ili vijci mogu izbjeći galvansku koroziju.
    Površinska obrada (jetkanje i anodizaciju) Povećava ljepljivu čvrstoću.

Nehrđajući čelik

• GTAW, Odgajan, Slabost:

• • Metali za punjenje: 308L ili 316L za austenit; 410 ili 420 za martenzit; 17-4 PH koristi podudaranje 17-4 PH punilo.
  • Oklopni plin: 100% Mješavine argona ili argona/helija za GTAW; Argon/CO₂ za GMAW.
  • Zagrijte/međusobno: Minimalno za 304; do 200–300 ° C za deblji 17-4 PH kako bi se izbjeglo maršenzitsko pucanje.
  • Poslije toplinske obrade za zavarivanje (Pwht):

• • • 304 Obično zahtijeva ublažavanje stresa na 450–600 ° C.
    • 17-4 PH mora podvrgnuti liječenju otopine na 1 035 ° C i starenje na 480 ° C (H900) ili 620 ° C (H1150) Da bi se postigla željena tvrdoća.

• Zavarivanje otpora:

• • 304 i 316 lako zavariti s postupcima spota i šava. Hlađenje elektroda i česti preljev održavaju konzistenciju zavarivanja.
  • Tanji listovi (< 3 mm) Ostavite šavove kruga i stražnjice; Distorziranje lista je niže od aluminija, ali još uvijek zahtijeva učvršćivanje.

• Lemljenje/lemljenje:

• • Legure nikla ili srebrne lemke (Bni-2, Bni-5) Na 850–900 ° C Pridružite se nehrđajućim listovima ili cijevima. Kapilarna akcija daje šavove u tijeku u izmjenjivačima topline.

Formiranje, Istiskivanje, i mogućnosti lijevanja

Aluminij

• Formiranje (Žigosanje, Savijanje, Duboko crtanje):

• • Izvrsna formabilnost 1xxx, 3xxx, 5xxx, i 6xxx serija na sobnoj temperaturi; Ograničeno čvrstoćom prinosa.
  • Duboko crtanje 5052 i 5754 listovi u složene oblike bez žarenja; Maksimalni omjer crtanja ~ 3:1.
  • Springback se mora nadoknaditi prekomjernom ventilacijom (obično 2–3 °).

• Istiskivanje:

• • Široko se koristi za profile, cijevi, i složeni presjeci. Tipična temperatura ekstruzije 400–500 ° C.
  • Legure 6063 i 6061 lako istisnuti, stvarajući uske tolerancije (± 0.15 mm na značajkama).
  • 7075 Ekstruzija zahtijeva veće temperature (~ 460–480 ° C) i specijalizirano rukovanje s gredicama kako bi se izbjeglo vruće pucanje.

• Lijevanje:

• • Lijevanje pod pritiskom (A380, A356): Niska temperatura taline (600–700 ° C) Omogućuje brze cikluse i velike količine.
  • Lijevanje pijeska (A356, A413): Dobra fluidnost daje tanke dijelove (≥ 2 mm); Prirodno skupljanje ~ 4 %.
  • Trajno lijevanje kalupa (A356, 319): Umjereni troškovi, dobra mehanička svojstva (Uts ~ 275 MPA), ograničeno na jednostavne geometrije.

Nehrđajući čelik

• Formiranje (Žigosanje, Izvlačenje):

• • Austenitne ocjene (304, 316) su umjereno oblikovani na sobnoj temperaturi; zahtijevaju 50–70% veću tonažu od aluminija.
  • Feritne i martenzitne ocjene (430, 410) su manje duktilni - često zahtijevaju žarenje na 800–900 ° C između formiranja koraka kako bi se spriječilo pucanje.
  • Otpor je manje ozbiljan zbog veće čvrstoće prinosa; međutim, Alat mora odoljeti većim opterećenjima.

• Istiskivanje:

• • Ograničena upotreba za nehrđajući; Specijalizirane preše na visokoj temperaturi (> 1 000 ° C) ekstrudirati 304L ili 316L grebene.
  • Površinski završetak često grubiji od aluminija; dimenzionalne tolerancije ± 0.3 mm.

• Lijevanje:

• • Lijevanje pijeska (Cf8, Cf3m): Za temperaturu 1 400–1 450 ° C; Minimalni presjek ~ 5–6 mm kako bi se izbjegli nedostaci skupljanja.
  • Investicijski lijev (17-4 PH, 2205 Dupleks): Visoka točnost (± 0.1 mm) i površinski završetak (Ram < 0.4 µm), Ali visoki troškovi (2–3 × lijevanje pijeska).
  • Vakuumsko lijevanje: Smanjuje poroznost plina i daje vrhunska mehanička svojstva; koristi se za zrakoplovne i medicinske komponente.

7. Tipične primjene aluminija vs. Nehrđajući čelik

Zrakoplovstvo i prijevoz

• Aluminij

• • Kože zrakoplova, krila, okviri trupa (Legura 2024 -T3, 7075-T6).
  • Automobilske ploče za tijelo (Npr., kapuljača, poklopac prtljažnika) i okvirne tračnice (6061-T6, 6013).
  • Vlakovi visoke brzine i morske nadgradnje naglašavaju lagane kako bi maksimizirali učinkovitost.

• Nehrđajući čelik

• • Ispušni sustavi i izmjenjivači topline (austenitski 304/409/441).
  • Strukturne komponente u odjeljcima s visokim temperaturama (Npr., plinske turbine koriste 304H/347H).
  • Spremnici za gorivo i cijevi u zrakoplovu (316L, 17-4ph) Zbog otpora korozije.

Građevinske i arhitektonske primjene

• Aluminij

• • Okviri zida prozora i zavjesa (6063- T5/T6 ekstruzija).
  • Krovni ploče, prilaženje, i strukturni mullions.
  • Sunčanica, spojevi, i ukrasne fasade imaju koristi od anodiziranih završnica.

• Nehrđajući čelik

• • Rukohvati, balustrade, i proširenja zglobova (304, 316).
  • Obuka na zgradama visokih redova (Npr., 316 za obalne strukture).
  • Arhitektonski naglasci (nadstrešnica, podrezati) zahtijevajući visoku poljsku i reflektivnost.

Morske i offshore strukture

• Aluminij

• • Trupci, nadgradnja, Mornaričke zanatske komponente (5083, 5456 legure).
  • Platforme u naftu koriste određene legure al -mg za vrhunsku opremu za smanjenje težine.

• Nehrđajući čelik

• • Cjevovod, ventili, i pričvršćivači u okruženju slane vode (316L, super -dupleks 2507) Zahvaljujući superiornom otporu na pitting/kavitaciju.
  • Podvodni priključci i čvora često navedeni u 316 ili 2205 izdržati kloride.

Prerada hrane, Medicinski, i farmaceutska oprema

• Aluminij

• • Prehrambeni transportni uređaji, pad, i strukture strojeva za pakiranje (6061-T6, 5052). Međutim, Potencijalna reaktivnost s određenim ograničenjima namirnica koriste se na necidne primjene.
  • MRI komponente okvira (nemagnetski, 6XXX serija) Da biste minimizirali artefakte za snimanje.

• Nehrđajući čelik

• • Većina sanitarne opreme (304, 316L) u hrani i farmaciji zbog glatke završne obrade, Lako čišćenje, i biokompatibilnost.
  • Autoklav unutarnji i kirurški instrumenti (316L, 17-4ph za kirurške alate koji zahtijevaju visoku tvrdoću).

Potrošačka roba i elektronika

• Aluminij

• • Šasija laptopa, Kućišta pametnih telefona (5000/6000 niz), LED hladnjaci, i kućišta kamere (6063, 6061).
  • Sportska roba (okviri za bicikle 6061, okviri teniskog reketa, Glave golf kluba 7075).

• Nehrđajući čelik

• • Kuhinjski uređaji (hladnjaci, pećnice): 304; Pribor za jelo: 420, 440C; Potrošačka elektronika i ukrasne ploče (304, 316).
  • Nosač (Slučajevi gledajte u 316L) Za otpornost na ogrebotine, Završiti zadržavanje.

8. Prednosti aluminija i nehrđajućeg čelika

Prednosti aluminija

Lagan i visoka omjer snage i težine

Gustoća aluminija je približno 2.7 g/cm³, Otprilike jedna trećina od nehrđajućeg čelika.

Ova mala težina doprinosi povećanoj učinkovitosti goriva i lakoći rukovanja u industrijama kao što je zrakoplovstvo, automobilski, i prijevoz, bez ugrožavanja strukturnog integriteta.

Izvrsna toplinska i električna vodljivost

Aluminij nudi visoku toplinsku i električnu vodljivost, čineći ga idealnim za izmjenjivače topline, radijatori, i sustavi za prijenos napajanja.

Često se koristi tamo gdje je potrebno brzo raspršivanje topline ili učinkovitog električnog protoka.

Otpor korozije (s prirodnim slojem oksida)

Iako nije tako otporan na koroziju kao nehrđajući čelik u svim okruženjima, aluminij prirodno tvori zaštitni sloj aluminij oksida,

što ga čini vrlo otpornim na hrđu i oksidaciju u većini primjena, posebno u atmosferskim i morskim uvjetima.

Superiorna formabilnost i obradivost

Aluminij je lakše rezati, bušilica, oblik, I ekstrudirati od nehrđajućeg čelika.

Može se obraditi na nižim temperaturama i kompatibilan je sa širokim rasponom tehnika izrade, uključujući CNC obradu, istiskivanje, i lijevanje.

Recilabilnost i koristi za okoliš

Aluminij je 100% recikliran bez gubitka svojstava.

Recikliranje aluminij zahtijeva samo o 5% energija potreban za proizvodnju primarnog aluminija, čineći ga ekološkim izborom za održivu proizvodnju.

Prednosti nehrđajućeg čelika

Izuzetna otpornost na koroziju i oksidaciju

Nehrđajući čelik, posebno 304 i 316 ocjene, Sadrži krom (tipično 18% ili više),

koji tvori pasivni film koji štiti od korozije u teškim okruženjima, Uključujući morsku, kemijski, i industrijske postavke.

Vrhunska čvrstoća i kapacitet opterećenja

Nehrđajući čelik pokazuje veću zateznu snagu i čvrstoću prinosa od većine aluminijskih legura.

To ga čini idealnim za strukturne primjene, plovila za pritisak, cjevovodi, i komponente izložene velikom stresu i utjecaju.

Izvanredna higijena i čistačivost

Nehrđajući čelik nijerorozan, gladak, i vrlo otporan na stvaranje bakterija i biofilma,

čineći ga preferiranim materijalom u medicinski uređaji, prerada hrane, farmaceutski proizvodi, i okruženje čistoće.

Estetska i arhitektonska privlačnost

S prirodno svijetlim, poliran, ili četkani završetak, Nehrđajući čelik se široko koristi u arhitekturi i dizajnu za svoje moderan, vrhunski izgled i dugoročni otpor na vremenske uvjete i habanje.

Toplina i otpornost na vatru

Nehrđajući čelik održava svoju čvrstoću i odupire se skaliranju na povišenim temperaturama, Često izvan 800° C (1470° F),

što je ključno za aplikacije u ispušnim sustavima, industrijske peći, i strukture otporne na vatru.

9. Troškovi razmatranja aluminija i nehrđajućeg čelika

Trošak je kritičan faktor u odabiru materijala, Obuhvaćajući ne samo početnu otkupnu cijenu, već i dugoročne troškove poput izrade, održavanje, i recikliranje na kraju života.

Troškovi materijala unaprijed:

• Aluminijska cijena sirovina (~ 2.200 - 2.500 USD/tona) općenito je niži od većine nehrđajućih ocjena (Npr., 304 od 2.500 do 3.000 dolara/tona).
• Legure od nehrđajućeg čelika s višim sadržajem nikla i molibdena mogu prelaziti 4000 do 6000 USD/tona.

Trošak izrade:

• Izrada aluminija je obično 20–40 % manje skupo nego nehrđajući čelik zbog lakše obrade, niža složenost zavarivanja, i lakše oblikovanje opterećenja.
• Veći troškovi izrade od nehrđajućeg čelika proizlaze iz trošenja alata, Sporije brzine rezanja, i stroži zahtjevi za zavarivanjem/prolazom.

Održavanje i zamjena:

• Aluminij može nastati periodično obnavljanje ili anodizaciju troškova (procijenjeno 15 do 25 USD/kg preko 20 godina), dok nehrđajući čelik često ostaje bez održavanja (≈ 3 - $ 5/kg).
• Česte zamjene dijela za umor ili koroziju mogu povećati troškove života aluminij, Dok dugovječnost od nehrđajućeg čelika može opravdati veće početno ulaganje.

Potrošnja energije i održivost:

• Primarna proizvodnja aluminija troši ~ 14–16 kWh/kg; Rute od nehrđajućeg čelika kreću se od ~ 1,5–2 kWh/kg, čineći reciklirani nehrđajući manje energetski intenzivni od primarnog aluminija.
• Visoki reciklirani sadržaj u aluminiji (≥ 70 %) smanjuje energiju na ~ 4–5 kWh/kg, sužavanje jaza.
• Oba materijala podržavaju robusne petlje za recikliranje - aluminski recikliranje ponovne uporabe 95 % Manje energije, nehrđajući eaf koristi ~ 60 % Manje energije od BF-BOF.

Vrijednost recikliranja:

• Aluminij na kraju života oporavlja ~ 50 % početnih troškova; Povratak nehrđajućeg čelika ~ 30 % početnih troškova. Fluktuacije tržišta mogu utjecati na ove postotke, Ali oba metala zadržavaju značajnu vrijednost otpadaka.

10. Zaključak

Aluminij vs. Nehrđajući čelik su neophodni metali u modernom inženjerstvu, svaki s različitim prednostima i ograničenjima.

Aluminijski znak je izuzetan omjer snage i težine, Izvrsna toplinska i električna vodljivost, i jednostavnost izrade,

čineći ga materijalom izbora za lagane strukture, topline sudone, i komponente gdje je otpor korozije (s odgovarajućim premazima) a duktilnost su ključne.

Nehrđajući čelik, za razliku od, Excels u teškim kemijskim i visokim temperaturama zahvaljujući snažnom pasivnom filmu Cr₂o₃,

velika žilavost (posebno u austenitskim razredima), i superiorna otpornost na habanje i abraziju u očvrslim uvjetima.

Na Laga, Spremni smo za partnerstvo s vama u iskorištavanju ovih naprednih tehnika kako bismo optimizirali svoje dizajne komponente, odabir materijala, i proizvodni tijekovi rada.

Osiguravanje da vaš sljedeći projekt premaši svaku mjerilu performansi i održivosti.

Kontaktirajte nas danas!

 

Česta pitanja

Što je jače: aluminij ili nehrđajući čelik?

Nehrđajući čelik značajno je jači od aluminija u smislu zatezanja i čvrstoće prinosa.

Dok se aluminijske legure visoke čvrstoće mogu približiti ili premašiti čvrstoću blagog čelika,

Nehrđajući čelik općenito je preferirani izbor za teške strukturne primjene koje zahtijevaju maksimalni kapacitet opterećenja.

Je li aluminij otporniji na koroziju od nehrđajućeg čelika?

Ne. Dok aluminij tvori zaštitni oksidni sloj i dobro se odupire koroziji u mnogim okruženjima,

nehrđajući čelik- posebno ocjene poput 316 - otpornija su na koroziju, posebno u marini, kemijski, i industrijski uvjeti.

Je li aluminij jeftiniji od nehrđajućeg čelika?

Da. U većini slučajeva, aluminij je isplativije od nehrđajućeg čelika zbog nižih troškova materijala i lakše obrade.

Međutim, Zahtjevi specifični za projekt poput snage, otpor korozije, i dugovječnost može utjecati na ukupnu isplativost.

Mogu li se aluminij i nehrđajući čelik koristiti zajedno?

Da, Ali s oprezom. Kada aluminij vs. Nehrđajući čelik dolazi u izravan kontakt, galvanska korozija može se pojaviti u prisutnosti vlage.

Pravilna izolacija (Npr., plastični razmaci ili premazi) potreban je da se spriječi ova reakcija.

Koji je metal održiviji ili ekološki prihvatljiviji?

Oboje se mogu vrlo reciklirati, ali aluminij ima prednost u održivosti. Recikliranje aluminija samo konzumira 5% energije potrebne za proizvodnju novog aluminija.

Nehrđajući čelik je također 100% recikliran, Iako su njegova proizvodnja i recikliranje energetski intenzivniji.