Ποια είναι η διαφορά μεταξύ αλουμινίου και ανοξείδωτου χάλυβα;

Όταν επιλέγετε υλικά για έργα κατασκευής, κατασκευής ή DIY, το αλουμίνιο και ο ανοξείδωτος χάλυβα είναι δύο από τα πιο δημοφιλή μέταλλα. Αλλά τι ακριβώς τους χωρίζει; Είτε είστε μηχανικός, χομπίστας, είτε απλά περίεργος, η κατανόηση των διαφορών τους μπορεί να σας βοηθήσει να λάβετε τεκμηριωμένες αποφάσεις. Σε αυτό το blog, θα καταρρίψουμε τις ιδιότητές τους, τις εφαρμογές, το κόστος και πολλά άλλα από τις πηγές εμπειρογνωμόνων - για να σας βοηθήσουμε να επιλέξετε το σωστό υλικό για τις ανάγκες σας.

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

1. Σύνθεση: Από τι είναι κατασκευασμένα;

Η θεμελιώδης διαφορά μεταξύ αλουμινίου και ανοξείδωτου χάλυβα βρίσκεται στη σύνθεσή τους.

Αλουμίνιοείναι ένα ελαφρύ, ασημένιο-λευκό μέταλλο που βρίσκεται στο φλοιό της γης. Το καθαρό αλουμίνιο είναι μαλακό, επομένως είναι συχνά αλουμινένιο με στοιχεία όπως ο χαλκός, το μαγνήσιο ή το πυρίτιο για να ενισχύσει τη δύναμη. Για παράδειγμα, το ευρέως χρησιμοποιούμενο κράμα αλουμινίου 6061 περιέχει μαγνήσιο και πυρίτιο.

Από ανοξείδωτο χάλυβαείναι ένα κράμα με βάση το σίδηρο που περιέχει τουλάχιστον 10,5% χρωμίου, το οποίο δημιουργεί ένα παθητικό στρώμα οξειδίου για να αντισταθεί στη διάβρωση. Οι κοινές βαθμοί όπως ο ανοξείδωτος χάλυβας 304 περιλαμβάνουν επίσης νικέλιο και άνθρακα.

2. Δύναμη και ανθεκτικότητα

Οι απαιτήσεις αντοχής ποικίλλουν ανάλογα με την εφαρμογή, οπότε ας συγκρίνουμε τις μηχανικές τους ιδιότητες.

Από ανοξείδωτο χάλυβα:

Ο ανοξείδωτος χάλυβας είναι σημαντικά ισχυρότερος από το αλουμίνιο, ειδικά σε περιβάλλοντα υψηλής πίεσης. Για παράδειγμα, ο ανοξείδωτος χάλυβας βαθμού 304 έχει αντοχή εφελκυσμού ~ 505 MPa, σε σύγκριση με το 6061 αλουμινίου ~ 310 MPa.

Αλουμίνιο:

Ενώ είναι λιγότερο ισχυρός κατ 'όγκο, το αλουμίνιο έχει καλύτερη αναλογία αντοχής προς βάρος. Αυτό το καθιστά ιδανικό για τα εξαρτήματα της αεροδιαστημικής (όπως τα πλαίσια αεροπλάνων) και τις βιομηχανίες μεταφορών όπου η μείωση του βάρους είναι κρίσιμη.

Έτσι, ο ανοξείδωτος χάλυβας είναι ισχυρότερος συνολικά, αλλά το αλουμίνιο υπερέχει όταν η ελαφριά δύναμη έχει σημασία.

3. Αντίσταση διάβρωσης

Και τα δύο μέταλλα αντιστέκονται στη διάβρωση, αλλά οι μηχανισμοί τους διαφέρουν.

Από ανοξείδωτο χάλυβα:

Το χρώμιο σε ανοξείδωτο χάλυβα αντιδρά με οξυγόνο για να σχηματίσει ένα προστατευτικό στρώμα οξειδίου του χρωμίου. Αυτό το στρώμα αυτοθεραπείας εμποδίζει τη σκουριά, ακόμη και όταν γδαρμένο. Οι βαθμοί όπως ο ανοξείδωτος χάλυβας 316 προσθέτουν μολυβδαίνιο για επιπλέον αντίσταση σε αλμυρού νερού και χημικών ουσιών.

Αλουμίνιο:

Το αλουμίνιο φυσικά σχηματίζει ένα λεπτό στρώμα οξειδίου, προστατεύοντας το από την οξείδωση. Ωστόσο, είναι επιρρεπής στη γαλβανική διάβρωση όταν συνδυάζεται με διαφορετικά μέταλλα σε υγρά περιβάλλοντα. Η ανοδίωση ή οι επικαλύψεις μπορούν να ενισχύσουν την αντίστασή του.

Έτσι, ο ανοξείδωτος χάλυβα προσφέρει πιο ισχυρή αντοχή στη διάβρωση, ενώ το αλουμίνιο απαιτεί προστατευτικές θεραπείες σε σκληρές συνθήκες.

4. Βάρος: Το αλουμίνιο κερδίζει για ελαφριές εφαρμογές

Η πυκνότητα του αλουμινίου είναι περίπου 2,7 g/cm3, λιγότερο από το ένα τρίτο των 8 g/cm3 από ανοξείδωτο χάλυβα,που είναι πολύ ελαφρύ.

·Αεροσκάφη και ανταλλακτικά αυτοκινήτων

·Φορητά ηλεκτρονικά (π.χ. φορητοί υπολογιστές)

·Καταναλωτικά αγαθά όπως ποδήλατα και εργαλεία κάμπινγκ

Το Heft του ανοξείδωτου χάλυβα είναι ένα πλεονέκτημα στις εφαρμογές που χρειάζονται σταθερότητα, όπως βιομηχανικά μηχανήματα ή αρχιτεκτονικά υποστηρίγματα.

5. Θερμική και ηλεκτρική αγωγιμότητα

Θερμική αγωγιμότητα:

Το αλουμίνιο διεξάγει θερμότητα 3x καλύτερη από τον ανοξείδωτο χάλυβα, καθιστώντας το ιδανικό για ψύκτους, μαγειρικά σκεύη και συστήματα HVAC.

Ηλεκτρική αγωγιμότητα:

Το αλουμίνιο χρησιμοποιείται ευρέως σε γραμμές ηλεκτρικής ενέργειας και ηλεκτρική καλωδίωση λόγω της υψηλής αγωγιμότητας του (61% του χαλκού). Ο ανοξείδωτος χάλυβας είναι ένας κακός αγωγός και σπάνια χρησιμοποιείται σε ηλεκτρικές εφαρμογές.

6. Σύγκριση κόστους

Αλουμίνιο:

Γενικά φθηνότερα από τον ανοξείδωτο χάλυβα, με τις τιμές που κυμαίνονται με βάση το κόστος ενέργειας (η παραγωγή αλουμινίου είναι ενεργειακά ένταση). Από το 2023, το αλουμίνιο κοστίζει ~ 2.500 δολάρια ανά μετρικό τόνο.

Από ανοξείδωτο χάλυβα:

Πιο ακριβά λόγω των στοιχείων κραμάτων όπως το χρωμίου και το νικέλιο. Βαθμός 304 Μέσος όρος από ανοξείδωτο χάλυβα ~ $ 3.000 ανά μετρικό τόνο.

Ακρο:Για φιλικά προς τον προϋπολογισμό έργα όπου το βάρος έχει σημασία, επιλέξτε αλουμίνιο. Για τη μακροζωία σε σκληρά περιβάλλοντα, ο ανοξείδωτος χάλυβας μπορεί να δικαιολογήσει το υψηλότερο κόστος.

7. Μηχανιμότητα και κατασκευή

Αλουμίνιο:

Μαλακότερο και ευκολότερο να κοπεί, να λυγίσει ή να εξαλείψει. Ιδανικό για σύνθετα σχήματα και ταχεία πρωτότυπα. Ωστόσο, μπορεί να χτυπήσει εργαλεία λόγω του χαμηλού σημείου τήξης.

Από ανοξείδωτο χάλυβα:

Δυσκολότερο να μηχάνουμε, απαιτώντας εξειδικευμένα εργαλεία και βραδύτερες ταχύτητες. Ωστόσο, διαθέτει ακριβή σχήματα και τελειώνει καλά, ταιριάζει σε ιατρικές συσκευές ή αρχιτεκτονικές λεπτομέρειες.

Για τη συγκόλληση, ο ανοξείδωτος χάλυβας απαιτεί αδρανή θωράκιση αερίου (TIG/MIG), ενώ το αλουμίνιο απαιτεί έμπειρο χειρισμό για να αποφευχθεί η στρέβλωση.