Aluminium vs.. Baja Tahan Karat: Perbandingan mendalam

1. Perkenalan

Aluminium vs.. baja tahan karat di antara logam teknik yang paling banyak digunakan di dunia.

Setiap bahan membawa seperangkat keunggulan yang berbeda - aluminium karena bobotnya yang ringan dan konduktivitas tinggi, Stainless Steel untuk kekuatan dan ketahanan korosiasinya.

Artikel ini memeriksa Aluminium vs Stainless Steel dari berbagai perspektif: Properti Fundamental, perilaku korosi, pembuatan, kinerja termal, metrik struktural, biaya, aplikasi, dan dampak lingkungan.

2. Properti material fundamental

Komposisi Kimia

Aluminium (Al)

Aluminium ringan, Logam putih perak yang dikenal karena ketahanan korosi dan keserbagunaannya.

Aluminium komersial jarang digunakan dalam bentuk murni; alih-alih,

itu umumnya paduan dengan elemen seperti magnesium (Mg), silikon (Dan), tembaga (Cu), dan seng (Zn) untuk meningkatkan sifat mekanik dan kimianya.

Contoh komposisi paduan aluminium:

• 6061 Aluminium Paduan: ~ 97,9% al, 1.0% Mg, 0.6% Dan, 0.3% Cu, 0.2% Cr
• 7075 Paduan Aluminium: ~ 87.1% al, 5.6% Zn, 2.5% Mg, 1.6% Cu, 0.23% Cr

Baja Tahan Karat

Baja tahan karat adalah paduan berbasis besi yang berisi setidaknya 10.5% kromium (Cr), yang membentuk lapisan oksida pasif untuk perlindungan korosi.

Itu juga termasuk nikel (Di dalam), Molybdenum (Mo), Mangan (M N), dan lainnya, Tergantung pada nilai.

Contoh komposisi stainless steel:

• 304 Baja Tahan Karat: ~ 70% Fe, 18–20% cr, 8-10,5% di, ~ 2% mn, ~ 1% dan
• 316 Baja Tahan Karat: ~ 65% Fe, 16–18% cr, 10-14% memiliki, 2–3% mo, ~ 2% mn

Ringkasan Perbandingan:

Sifat fisik

Kepadatan

• Aluminium: ~2.70 g/cm³
• Baja Tahan Karat: ~7.75–8.05 g/cm³

Titik lebur

• Aluminium: ~660° C. (1220° f)
• Baja Tahan Karat: ~1370–1530 ° C. (2500–2786 ° F.)

3. Kinerja mekanis aluminium VS. Baja Tahan Karat

Kinerja mekanik mencakup bagaimana bahan merespons dalam kondisi pemuatan yang berbeda - tension, kompresi, kelelahan, dampak, dan layanan suhu tinggi.

Aluminium vs.. baja tahan karat menunjukkan perilaku mekanis yang berbeda karena struktur kristalnya, Kimia Paduan, dan kecenderungan pengerasan kerja.

Kekuatan tarik dan kekuatan luluh

Kekerasan dan ketahanan aus

Kekuatan dan ketahanan kelelahan

Dampak ketangguhan

Kinerja creep dan suhu tinggi

Variasi kekerasan dengan perlakuan panas

Sementara paduan aluminium sangat bergantung pada Pengerasan presipitasi, Baja tahan karat menggunakan berbagai rute perawatan panas—anil, pendinginan, dan penuaan—Untuk menyesuaikan kekerasan dan ketangguhan.

• 6061-T6: Solusi yang dipanaskan di ~ 530 ° C., air padam, kemudian secara artifisial berusia di ~ 160 ° C untuk mencapai ~ 95 HB.
• 7075-T6: Solusinya ~ 480 ° C., memuaskan, usia di ~ 120 ° C.; Kekerasan mencapai ~ 150 HB.
• 304: Anil di ~ 1 050 ° C., didinginkan lambat; Kekerasan ~ B70 - B85 (220–240 hv).
• 17-4 Ph: Solusi Perlakukan di ~ 1 030 ° C., pendinginan udara, usia di ~ 480 ° C. (H900) untuk mencapai ~ C35 - C45 (~ 300–350 hv).

4. Resistensi korosi aluminium vs. Baja Tahan Karat

Karakteristik lapisan oksida asli

Aluminium oksida (Al₂o₃)

• Segera setelah terpapar udara, Aluminium membentuk tipis (~ 2–5 nm) Film oksida penganut.
  Film pasif ini melindungi logam yang mendasari dari oksidasi lebih lanjut di sebagian besar lingkungan.
  Namun, dalam solusi yang sangat basa (ph > 9) atau asam kaya halida, Film ini larut, memperlihatkan logam segar.
  Anodisasi secara artifisial mengental lapisan al₂o₃ (5–25 μm), sangat meningkatkan keausan dan resistensi korosi.

Kromium oksida (Cr₂o₃)

• Baja tahan karat mengandalkan lapisan pelindung cr₂o₃. Bahkan dengan kandungan kromium minimal (10.5 %), Film pasif ini menghambat oksidasi dan korosi lebih lanjut.
  Di lingkungan yang kaya klorida (MISALNYA., air laut, semprotan garam), kerusakan lokal (pitting) dapat terjadi;
  Penambahan Molybdenum (MISALNYA., 316 nilai, 2–3 % Mo) meningkatkan resistensi terhadap korosi pitting dan celah.

Kinerja di berbagai lingkungan

Lingkungan atmosfer dan laut

• Aluminium (MISALNYA., 6061, 5083, 5Seri XXX) berkinerja baik di pengaturan laut saat anodized atau dengan pelapis pelindung dengan benar;
  Namun, Korosi celah dapat memulai dengan endapan garam dan kelembaban.
• Baja Tahan Karat (MISALNYA., 304, 316, rangkap) unggul di atmosfer laut. 316 (Mo -alloyed) dan super -dupleks sangat tahan terhadap lubang di air laut.
  Nilai feritik (MISALNYA., 430) memiliki resistensi sedang tetapi dapat menderita korosi cepat dalam semprotan garam.

Eksposur Kimia dan Industri

• Aluminium menahan asam organik (asetat, FORMIC) tetapi diserang oleh alkali yang kuat (Naoh) dan asam halida (Hcl, HBR).
  Dalam asam sulfat dan fosfat, paduan aluminium tertentu (MISALNYA., 3003, 6061) dapat rentan kecuali konsentrasi dan suhu dikontrol dengan ketat.
• Baja Tahan Karat menunjukkan resistensi kimia yang luas. 304 menahan asam nitrat, asam organik, dan alkalis ringan; 316 menanggung klorida dan air asin.
  Duplex Stainless Steel menahan asam (belerang, fosfat) lebih baik dari paduan austenitik.
  Nilai martensit (MISALNYA., 410, 420) rentan terhadap korosi di lingkungan asam kecuali jika dicampur.

Oksidasi suhu tinggi

• Aluminium: Pada suhu di atas 300 ° C dalam lingkungan kaya oksigen, oksida asli mengental tetapi tetap protektif.
  Di luar ~ 600 ° C., pertumbuhan cepat skala oksida dan potensi oksidasi intergranular terjadi.
• Baja Tahan Karat: Nilai austenitic mempertahankan resistensi oksidasi hingga 900 ° C..
  Untuk oksidasi siklik, paduan khusus (MISALNYA., 310, 316H, 347) dengan spallation skala CR dan Ni resisten yang lebih tinggi.
  Nilai feritik membentuk skala kontinu hingga ~ 800 ° C tetapi menderita embrittlement di atas 500 ° C kecuali distabilkan.

Perawatan dan pelapis permukaan

Aluminium

• Anodisasi (Tipe I/II Sulfat, Tipe III Anodize Keras, Tipe II/M Fosfor) menciptakan yang tahan lama, Lapisan oksida resistan korosi. Warna alami, pewarna, dan penyegelan dapat diterapkan.
• Nikel listrik listrik-Fosfor deposito (10–15 μm) secara signifikan meningkatkan keausan dan resistensi korosi.
• Lapisan Serbuk: Poliester, epoksi, atau bubuk fluoropolimer menghasilkan tahan cuaca, selesai dekoratif.
• Alclad: Cladding aluminium murni ke paduan dengan kekuatan tinggi (MISALNYA., 7075, 2024) meningkatkan resistensi korosi dengan mengorbankan lapisan tipis yang lebih lembut.

Baja Tahan Karat

• Pasifan: Perawatan asam (nitrat atau sitrat) menghilangkan besi gratis dan menstabilkan film cr₂o₃.
• Electropolishing: Mengurangi kekasaran permukaan, Menghapus inklusi dan meningkatkan resistensi korosi.
• Pelapis PVD/CVD: Titanium nitrida (Timah) atau karbon seperti berlian (DLC) Pelapis meningkatkan ketahanan aus dan mengurangi gesekan.
• Semprotan termal: Chromium carbide atau overlay berbasis nikel untuk aplikasi abrasi parah atau korosi.

5. Sifat termal dan listrik aluminium VS. Baja Tahan Karat

Sifat listrik dan termal memainkan peran penting dalam menentukan kesesuaian aluminium atau stainless steel untuk aplikasi seperti penukar panas, konduktor listrik, dan komponen suhu tinggi.

Sifat termal

Sifat listrik

6. Fabrikasi dan pembentukan aluminium VS. Baja Tahan Karat

Proses fabrikasi dan pembentukan secara signifikan mempengaruhi biaya bagian, kualitas, dan kinerja.

Aluminium vs.. baja tahan karat masing -masing menyajikan tantangan dan keunggulan unik dalam pemesinan, bergabung, pembentukan, dan finishing.

Karakteristik kemampuan mesin dan pemotongan

Aluminium (MISALNYA., 6061-T6, 7075-T6)

• Formasi dan perkakas chip: Aluminium menghasilkan pendek, keripik keriting yang menghilangkan panas secara efisien.
  Kekerasannya yang relatif rendah dan konduktivitas termal yang tinggi menarik panas memotong ke dalam chip daripada alat, Mengurangi keausan pahat.
  Alat karbida dengan timah, Emas, atau pelapisan ticn pada kecepatan pemotongan 250-450 m/menit dan pakan 0,1-0,3 mm/rev menghasilkan permukaan permukaan yang sangat baik (RA 0,2-0,4 μm).
• Tepi built-up (BUSUR): Karena aluminium cenderung melekat pada permukaan alat, Mengontrol BUE membutuhkan tepi alat yang tajam, laju umpan yang cukup tinggi, dan pendingin banjir untuk membasuh chip.
• Toleransi dan permukaan akhir: Toleransi yang ketat (± 0.01 mm pada fitur kritis) dapat dicapai dengan pengaturan CNC standar.
  Permukaan selesai ke ra 0.1 μm dimungkinkan saat menggunakan perlengkapan presisi tinggi dan karbida atau perkakas berlapis berlian.
• Kerajaan kerja: Minimal; Pass hilir dapat mempertahankan sifat material yang konsisten tanpa anil menengah.

Baja Tahan Karat (MISALNYA., 304, 17-4 Ph)

• Formasi dan perkakas chip: Austenitic Stainless Steels-harden dengan cepat di ujung tombak.
  Laju umpan lambat (50–150 m/i) Dikombinasikan dengan Rake Positif, Cobalt-Cermet, atau alat karbida yang dilapisi (Pelapis tialn atau cvd) membantu mengurangi pengerjaan kerja.
  Turunkan timah, Peck Drilling, dan retraksi pahat yang sering meminimalkan pengelasan chip.
• Tepi dan Panas Built-Up: Konduktivitas termal rendah membatasi panas ke zona pemotongan, ACCELERATING PEAR ALAT.
  Pendingin banjir bertekanan tinggi dan bodi pahat terisolasi keramik memperpanjang masa pakai pemotong.
• Toleransi dan permukaan akhir: Dimensi dapat dipegang ± 0.02 mm pada mesin bubut atau pabrik menengah; Perangkat khusus dan redaman getaran diperlukan untuk selesai di bawah RA 0.4 µm.
• Kerajaan kerja: Potongan cahaya yang sering mengurangi lapisan yang dikeraskan; pernah bekerja keras,
  Lintasan lebih lanjut memerlukan penurunan pakan atau kembali ke anil jika kekerasan melebihi 30 HRC.

Teknik Pengelasan dan Bergabung

Aluminium

• GTAW (CEKCOK) dan gmaw (AKU):

• • Kabel pengisi: 4043 (AL-5 ya) atau 5356 (Al-5 mg) untuk 6061-t6; 4043 untuk 7075 Hanya dalam lasan nonstruktural.
  • Polaritas: AC lebih disukai di Tig daripada pembersihan aluminium oksida all (Al₂o₃) di ~ 2 075 ° C..
  • Input panas: Rendah hingga sedang (10–15 kJ/in) untuk meminimalkan distorsi; Pra-panas pada 150-200 ° C membantu mengurangi risiko retak pada paduan kekuatan tinggi.
  • Tantangan: Ekspansi termal tinggi (23.6 × 10⁻⁶/° C.) mengarah ke distorsi; Penghapusan oksida membutuhkan aksi atau menyikat;
    Gandum kasar dan pelunakan di zona yang terkena dampak panas (Haz) mengharuskan solusi pasca-keluhan dan penagihan kembali untuk memulihkan T6 Temper.

• Pengelasan resistensi:

• • Pengelasan spot dan jahitan dimungkinkan untuk lembar pengukur tipis (< 3 mm). Elektroda paduan tembaga mengurangi lengket.
    Jadwal las membutuhkan arus tinggi (10-15) dan waktu tinggal singkat (10–20 ms) untuk menghindari pengusiran.

• Ikatan perekat/pengikat mekanis:

• • Untuk sendi multi-logam (MISALNYA., aluminium untuk baja), Perekat Struktural (Epoksi) dan paku keling atau baut dapat menghindari korosi galvanik.
    Pretreatment permukaan (etsa dan anodisasi) meningkatkan kekuatan perekat.

Baja Tahan Karat

• GTAW, Gawn, SMAW:

• • Logam pengisi: 308L atau 316L untuk austenitic; 410 atau 420 untuk martensit; 17-4 PH menggunakan pencocokan 17-4 Pengisi ph.
  • Gas perisai: 100% campuran argon atau argon/helium untuk gtaw; argon/co₂ untuk gmaw.
  • Panaskan/interpass: Minimal untuk 304; hingga 200–300 ° C untuk lebih tebal 17-4 PH untuk menghindari retak martensit.
  • Perlakuan panas pasca las (PWHT):

• • • 304 biasanya membutuhkan penghilang stres pada 450-600 ° C.
    • 17-4 PH harus menjalani pengobatan solusi di 1 035 ° C dan penuaan di 480 ° C. (H900) atau 620 ° C. (H1150) Untuk mencapai kekerasan yang diinginkan.

• Pengelasan resistensi:

• • 304 Dan 316 mengelas dengan mudah dengan proses spot dan jahitan. Pendinginan elektroda dan sering berpakaian mempertahankan konsistensi nugget las.
  • Lembar yang lebih tipis (< 3 mm) Izinkan pangkuan dan jahitan pantat; Distorsi lembar lebih rendah dari aluminium tetapi masih membutuhkan fixturing.

• Brazing/Soldering:

• • Paduan Nikel atau Perak Brazing (BNI-2, BNI-5) pada 850–900 ° C Bergabung dengan lembaran stainless atau tubing. Aksi kapiler menghasilkan jahitan ketat dalam penukar panas.

Pembentukan, Ekstrusi, dan kemampuan casting

Aluminium

• Pembentukan (Stamping, Pembengkokan, Gambar yang dalam):

• • Formabilitas yang sangat baik dari 1xxx, 3xxx, 5xxx, dan seri 6xxx pada suhu kamar; dibatasi oleh kekuatan luluh.
  • Gambar yang dalam 5052 Dan 5754 lembar ke dalam bentuk yang kompleks tanpa anil; rasio gambar maksimum ~ 3:1.
  • Springback harus dikompensasi dengan overbending (biasanya 2-3 °).

• Ekstrusi:

• • Banyak digunakan untuk profil, tabung, dan penampang yang kompleks. Suhu ekstrusi khas 400–500 ° C.
  • Paduan 6063 Dan 6061 Extrude dengan mudah, menghasilkan toleransi yang ketat (± 0.15 mm pada fitur).
  • 7075 Ekstrusi membutuhkan suhu yang lebih tinggi (~ 460–480 ° C.) dan penanganan billet khusus untuk menghindari retak panas.

• Pengecoran:

• • pengecoran mati (A380, A356): Suhu leleh rendah (600–700 ° C.) memungkinkan siklus cepat dan volume tinggi.
  • Casting pasir (A356, A413): Fluiditas yang baik menghasilkan bagian tipis (≥ 2 mm); penyusutan alami ~ 4 %.
  • Casting cetakan permanen (A356, 319): Biaya sedang, sifat mekanik yang baik (Uts ~ 275 MPa), Terbatas untuk geometri sederhana.

Baja Tahan Karat

• Pembentukan (Stamping, Menggambar):

• • Nilai austenitic (304, 316) cukup dapat dibentuk pada suhu kamar; membutuhkan tonase 50-70% lebih tinggi dari aluminium.
  • Nilai feritik dan martensit (430, 410) kurang ulet - seringkali membutuhkan anil pada 800-900 ° C antara pembentukan langkah untuk mencegah retak.
  • Springback kurang parah karena kekuatan luluh yang lebih tinggi; Namun, perkakas harus menahan beban yang lebih tinggi.

• Ekstrusi:

• • Penggunaan terbatas untuk stainless; Tekan khusus suhu tinggi (> 1 000 ° C.) mengekstrude 304L atau 316L billet.
  • Permukaan akhir seringkali lebih kasar dari aluminium; Toleransi dimensi ± 0.3 mm.

• Pengecoran:

• • Casting pasir (CF8, CF3M): Untuk suhu 1 400–1 450 ° C.; Bagian minimum ~ 5–6 mm untuk menghindari cacat penyusutan.
  • Pengecoran Investasi (17-4 Ph, 2205 Rangkap): Akurasi tinggi (± 0.1 mm) dan permukaan akhir (Ra < 0.4 µm), tapi biaya tinggi (2–3 × casting pasir).
  • Pengecoran Vakum: Mengurangi porositas gas dan menghasilkan sifat mekanik yang unggul; digunakan untuk komponen kedirgantaraan dan medis.

7. Aplikasi khas aluminium VS. Baja Tahan Karat

Aerospace dan Transportasi

• Aluminium

• • Kulit badan pesawat, tulang rusuk sayap, bingkai badan pesawat (Paduan 2024 - T3, 7075–T6).
  • Panel tubuh otomotif (MISALNYA., tudung, tutup bagasi) dan rangka kerangka (6061–T6, 6013).
  • Kereta berkecepatan tinggi dan superstruktur laut menekankan ringan untuk memaksimalkan efisiensi.

• Baja Tahan Karat

• • Sistem Knalpot dan Penukar Panas (Austenitic 304/409/441).
  • Komponen struktural di bagian suhu tinggi (MISALNYA., Turbin gas menggunakan 304H/347H).
  • Tangki bahan bakar dan perpipaan di pesawat terbang (316L, 17-4ph) karena resistensi korosi.

Aplikasi Konstruksi dan Arsitektur

• Aluminium

• • Bingkai dinding jendela dan tirai (6063Ekstrusi –t5/T6).
  • Panel atap, papan, dan belanak struktural.
  • Sunshades, jalur hiasan pd jendela, dan fasad dekoratif mendapat manfaat dari lapisan akhir yang dianodisasi.

• Baja Tahan Karat

• • Pegangan tangan, Langkan, dan sambungan ekspansi (304, 316).
  • Kelongsong di gedung -gedung tinggi (MISALNYA., 316 untuk struktur pesisir).
  • Aksen Arsitektur (kanopi, memangkas) Membutuhkan Polandia dan Reflektivitas Tinggi.

Struktur laut dan lepas pantai

• Aluminium

• • Lambung kapal, SUPERSTRUKTUR, Komponen Kerajinan Angkatan Laut (5083, 5456 paduan).
  • Platform oli -rig menggunakan paduan Al -MG tertentu untuk peralatan topside untuk mengurangi berat badan.

• Baja Tahan Karat

• • Sistem perpipaan, katup, dan pengencang di lingkungan air asin (316L, super -dupleks 2507) Berkat resistensi pitting/kavitasi yang unggul.
  • Konektor dan perlengkapan bawah air yang sering ditentukan 316 atau 2205 untuk menahan klorida.

Pengolahan makanan, Medis, dan peralatan farmasi

• Aluminium

• • Konveyor Makanan, air terjun, dan struktur mesin pengemasan (6061–T6, 5052). Namun, Reaktivitas potensial dengan batas bahan makanan tertentu digunakan untuk aplikasi non -akid.
  • Komponen bingkai MRI (nonmagnetik, 6Seri XXX) untuk meminimalkan artefak pencitraan.

• Baja Tahan Karat

• • Sebagian besar peralatan sanitasi (304, 316L) dalam makanan dan farmasi karena hasil akhir yang halus, mudah dibersihkan, dan biokompatibilitas.
  • Internal autoclave dan instrumen bedah (316L, 17–4ph untuk alat bedah yang membutuhkan kekerasan tinggi).

Barang konsumen dan elektronik

• Aluminium

• • Sasis laptop, rumah smartphone (5000/6000 seri), LED heat sink, dan rumah kamera (6063, 6061).
  • Barang olahraga (bingkai sepeda 6061, Bingkai raket tenis, Kepala klub golf 7075).

• Baja Tahan Karat

• • Peralatan Dapur (lemari es, oven): 304; Alat makan: 420, 440C; trim elektronik konsumen dan panel dekoratif (304, 316).
  • Barang yang dapat dikenakan (Tonton kasus di 316L) untuk resistensi goresan, Selesaikan retensi.

8. Keuntungan aluminium dan stainless steel

Keuntungan aluminium

Rasio yang ringan dan berkekuatan tinggi

Kepadatan aluminium kira -kira 2.7 g/cm³, Sekitar sepertiga dari stainless steel.

Bobot rendah ini berkontribusi pada peningkatan efisiensi bahan bakar dan kemudahan penanganan industri seperti Aerospace, otomotif, dan transportasi, tanpa mengorbankan integritas struktural.

Konduktivitas termal dan listrik yang sangat baik

Aluminium menawarkan konduktivitas termal dan listrik yang tinggi, menjadikannya ideal untuk penukar panas, Radiator, dan sistem transmisi daya.

Ini sering digunakan di mana disipasi cepat panas atau aliran listrik yang efisien diperlukan.

Resistensi korosi (dengan lapisan oksida alami)

Meskipun tidak tahan korosi seperti stainless steel di semua lingkungan, Aluminium secara alami membentuk pelindung Lapisan aluminium oksida,

membuatnya sangat tahan terhadap karat dan oksidasi di sebagian besar aplikasi, khususnya dalam kondisi atmosfer dan laut.

Formabilitas dan kemampuan mesin yang unggul

Aluminium lebih mudah dipotong, mengebor, membentuk, dan mengusir dari baja tahan karat.

Ini dapat diproses pada suhu yang lebih rendah dan kompatibel dengan berbagai teknik fabrikasi, termasuk pemesinan CNC, ekstrusi, dan casting.

Daur Ulang dan Manfaat Lingkungan

Aluminium adalah 100% dapat didaur ulang Tanpa kehilangan sifat.

Daur ulang aluminium hanya membutuhkan 5% energi dibutuhkan untuk menghasilkan aluminium primer, menjadikannya pilihan ramah lingkungan untuk manufaktur berkelanjutan.

Keuntungan dari stainless steel

Korosi yang luar biasa dan resistensi oksidasi

Baja tahan karat, khususnya 304 Dan 316 nilai, mengandung kromium (khas 18% atau lebih),

yang membentuk film pasif yang melindungi terhadap korosi di lingkungan yang keras, termasuk Marinir, kimia, dan pengaturan industri.

Kekuatan superior dan kapasitas penahan beban

Stainless Steel menunjukkan kekuatan tarik dan hasil yang lebih tinggi daripada kebanyakan paduan aluminium.

Ini membuatnya ideal untuk aplikasi struktural, Kapal Tekanan, saluran pipa, dan komponen yang terpapar stres dan dampak yang tinggi.

Kebersihan dan kebersihan yang luar biasa

Stainless Steel tidak berpori, mulus, dan sangat resisten terhadap bakteri dan pembentukan biofilm,

menjadikannya bahan yang disukai alat kesehatan, Pengolahan makanan, Farmasi, Dan Lingkungan Cleanroom.

Banding Estetika dan Arsitektur

Dengan cerah secara alami, dipoles, atau disikat selesai, stainless steel banyak digunakan dalam arsitektur dan desain untuknya modern, Penampilan kelas atas dan resistensi jangka panjang terhadap pelapukan dan keausan.

Panas dan ketahanan api

Stainless Steel mempertahankan kekuatannya dan menolak penskalaan pada suhu yang tinggi, sering di luar 800° C. (1470° f),

yang penting untuk aplikasi dalam sistem pembuangan, oven industri, dan struktur tahan api.

9. Pertimbangan biaya aluminium dan stainless steel

Biaya adalah faktor penting dalam pemilihan material, mencakup tidak hanya harga pembelian awal tetapi juga biaya jangka panjang seperti fabrikasi, pemeliharaan, dan daur ulang akhir kehidupan.

Biaya materi di muka:

• Harga bahan baku aluminium (~ $ 2.200– $ 2.500/ton) umumnya lebih rendah dari kebanyakan nilai stainless (MISALNYA., 304 dengan $ 2.500– $ 3.000/ton).
• Paduan baja tahan karat dengan kadar nikel dan molibdenum yang lebih tinggi dapat melebihi $ 4.000– $ 6.000/ton.

Biaya fabrikasi:

• Fabrikasi aluminium biasanya 20–40 % lebih murah dari stainless steel karena pemesinan yang lebih mudah, kompleksitas pengelasan yang lebih rendah, dan beban pembentukan yang lebih ringan.
• Biaya fabrikasi stainless steel yang lebih tinggi dari keausan pahat, Kecepatan pemotongan yang lebih lambat, dan persyaratan pengelasan/lewat yang lebih ketat.

Pemeliharaan dan penggantian:

• Aluminium dapat dikenakan biaya rekoasi atau anodisasi berkala (Diperkirakan $ 15– $ 25/kg lebih dari 20 bertahun-tahun), sedangkan stainless steel sering tetap bebas perawatan (≈ $ 3– $ 5/kg).
• Penggantian bagian yang sering terjadi untuk kelelahan atau korosi dapat meningkatkan biaya siklus hidup aluminium, Sedangkan umur panjang stainless steel dapat membenarkan investasi awal yang lebih tinggi.

Konsumsi energi dan keberlanjutan:

• Produksi aluminium primer mengkonsumsi ~ 14-16 kWh/kg; Rute EAF Stainless Steel berkisar dari ~ 1,5–2 kWh/kg, membuat daur ulang stainless lebih intensif energi daripada aluminium primer.
• Konten daur ulang tinggi dalam aluminium (≥ 70 %) mengurangi energi menjadi ~ 4–5 kWh/kg, mempersempit celah.
• Kedua bahan mendukung loop daur ulang yang kuat - daur ulang aluminium menggunakan kembali 95 % lebih sedikit energi, Penggunaan EAF Stainless ~ 60 % lebih sedikit energi dari BF-BOF.

Nilai daur ulang:

• Aluminium akhir hidup pulih ~ 50 % biaya awal; SCRAP stainless steel kembali ~ 30 % biaya awal. Fluktuasi pasar dapat memengaruhi persentase ini, tetapi kedua logam mempertahankan nilai memo yang signifikan.

10. Kesimpulan

Aluminium vs.. Stainless steel adalah logam yang sangat diperlukan dalam rekayasa modern, masing -masing dengan keunggulan dan keterbatasan yang berbeda.

Ciri khas Aluminium adalah rasio kekuatan -ke -berat yang luar biasa, Konduktivitas termal dan listrik yang sangat baik, dan kemudahan fabrikasi,

menjadikannya bahan pilihan untuk struktur ringan, heat sink, dan komponen di mana resistensi korosi (dengan pelapis yang tepat) dan keuletan adalah kuncinya.

Baja tahan karat, sebaliknya, unggul dalam lingkungan kimia dan suhu tinggi yang keras berkat film pasif cr₂o₃ yang kuat,

ketangguhan tinggi (Terutama di kelas austenitic), dan keausan superior dan ketahanan abrasi dalam kondisi yang keras.

Pada Langhe, Kami siap untuk bermitra dengan Anda dalam memanfaatkan teknik canggih ini untuk mengoptimalkan desain komponen Anda, pilihan materi, dan alur kerja produksi.

memastikan bahwa proyek Anda berikutnya melebihi setiap tolok ukur kinerja dan keberlanjutan.

Hubungi kami hari ini!

 

FAQ

Yang lebih kuat: aluminium atau stainless steel?

Baja tahan karat secara signifikan lebih kuat dari aluminium dalam hal kekuatan tarik dan luluh.

Sementara paduan aluminium berkekuatan tinggi dapat mendekati atau melebihi kekuatan baja ringan,

Stainless steel umumnya merupakan pilihan yang lebih disukai untuk aplikasi struktural berat yang membutuhkan kapasitas bantalan beban maksimum.

Adalah aluminium lebih tahan korosi daripada stainless steel?

TIDAK. Sementara aluminium membentuk lapisan oksida pelindung dan menolak korosi dengan baik di banyak lingkungan,

baja tahan karat—Salalah nilai seperti 316 - lebih tahan terhadap korosi, khususnya di Marinir, kimia, dan kondisi industri.

Aluminium lebih murah dari stainless steel?

Ya. Dalam kebanyakan kasus, Aluminium lebih hemat biaya daripada stainless steel karena biaya bahan yang lebih rendah dan pemrosesan yang lebih mudah.

Namun, persyaratan khusus proyek seperti kekuatan, resistensi korosi, dan umur panjang dapat memengaruhi efektivitas biaya secara keseluruhan.

Dapat aluminium dan stainless steel digunakan bersama?

Ya, tetapi dengan hati -hati. Saat aluminium vs.. Stainless Steel bersentuhan langsung, Korosi galvanik dapat terjadi di hadapan kelembaban.

Isolasi yang tepat (MISALNYA., spacer atau pelapis plastik) diperlukan untuk mencegah reaksi ini.

Logam mana yang lebih berkelanjutan atau ramah lingkungan?

Keduanya sangat dapat didaur ulang, Tetapi aluminium memiliki keunggulan dalam keberlanjutan. Aluminium daur ulang hanya mengkonsumsi 5% energi yang dibutuhkan untuk menghasilkan aluminium baru.

Stainless steel juga 100% dapat didaur ulang, Padahal produksi dan daur ulangnya lebih intensif energi.