Koja je razlika između aluminija i nehrđajućeg čelika?

Kada odaberete materijale za konstrukciju, proizvodnju ili DIY projekte, aluminij i nehrđajući čelik su dva najpopularnija metala. Ali što ih točno razdvaja? Bez obzira jeste li inženjer, hobist ili jednostavno znatiželjni, razumijevanje njihovih razlika može vam pomoći u donošenju informiranih odluka. U ovom ćemo blogu razbiti njihova svojstva, aplikacije, troškove i više - koje su pokvareni po stručnim izvorima - kako bismo vam pomogli da odaberete pravi materijal za svoje potrebe.

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

1. Sastav: od čega su napravljeni?

Temeljna razlika između aluminija i nehrđajućeg čelika leži u njihovom sastavu.

Aluminijje lagan, srebrno-bijeli metal koji se nalazi u Zemljinoj kore. Čisti aluminij je mekan, pa je često legiran elementima poput bakra, magnezija ili silicija kako bi se povećala čvrstoća. Na primjer, široko korištena aluminijska legura 6061 sadrži magnezij i silicij.

Nehrđajući čelikje legura na bazi željeza koja sadrži najmanje 10,5% kroma, što stvara pasivni oksidni sloj za odupiranje korozijom. Uobičajene ocjene poput 304 nehrđajućeg čelika uključuju i nikl i ugljik.

2. Snaga i izdržljivost

Zahtjevi za čvrstoću razlikuju se ovisno o primjeni, pa usporedimo njihova mehanička svojstva.

Nehrđajući čelik:

Nehrđajući čelik je znatno jači od aluminija, posebno u okruženju s visokim stresom. Na primjer, nehrđajući čelik stupnja 304 ima vlačnu čvrstoću od ~ 505 MPa, u usporedbi s 6061 aluminijskim ~ 310 MPa.

Aluminij:

Iako je manje jak po volumenu, aluminij ima bolji omjer snage i težine. To ga čini savršenim za zrakoplovne komponente (poput okvira zrakoplova) i transportne industrije gdje je smanjenje težine kritično.

Dakle, nehrđajući čelik je sveobuhvatniji, ali aluminij se ističe kada je lagana čvrstoća važna.

3. Otpor korozije

Oba metala odupiru se koroziji, ali njihovi se mehanizmi razlikuju.

Nehrđajući čelik:

Krom kod nehrđajućeg čelika reagira s kisikom kako bi nastao zaštitni sloj oksida kroma. Ovaj sloj samoizlječenja sprječava hrđu, čak i kad se ogreba. Ocjene poput 316 od nehrđajućeg čelika dodaju molibden za dodatni otpor slanoj vodi i kemikalijama.

Aluminij:

Aluminij prirodno tvori tanki oksidni sloj, štiti ga od oksidacije. Međutim, sklona je galvanskoj koroziji kada je uparena s različitim metalima u vlažnim okruženjima. Anodizacija ili premazi mogu poboljšati njegov otpor.

Dakle, nehrđajući čelik nudi snažniju otpornost na koroziju, dok aluminij zahtijeva zaštitne tretmane u teškim uvjetima.

4. Težina: aluminijske pobjede za lagane primjene

Gustoća aluminija je oko 2,7 g/cm³, manje od trećine od 8 g/cm³, nehrđajućeg čelika,što je vrlo lagano.

·Zrakoplovi i automobilski dijelovi

·Prijenosna elektronika (npr. Prijenosna računala)

·Potrošačka roba poput bicikala i opreme za kampiranje

Vreći od nehrđajućeg čelika prednost je u aplikacijama kojima je potrebna stabilnost, poput industrijskih strojeva ili arhitektonskih nosača.

5. Termička i električna vodljivost

Toplinska vodljivost:

Aluminij provodi toplinu 3x bolje od nehrđajućeg čelika, što ga čini idealnim za hladnjake, posuđe i HVAC sustave.

Električna vodljivost:

Aluminij se široko koristi u dalekovodima i električnim ožičenjima zbog velike vodljivosti (61% bakra). Nehrđajući čelik je loš vodič i rijetko se koristi u električnim primjenama.

6. Usporedba troškova

Aluminij:

Općenito jeftiniji od nehrđajućeg čelika, s cijenama koje fluktuiraju na temelju troškova energije (proizvodnja aluminija je energetski intenzivna). Od 2023. aluminij košta ~ 2.500 USD po metričkoj toni.

Nehrđajući čelik:

Skuplje zbog legirajućih elemenata poput kroma i nikla. Stupanj 304 od nehrđajućeg čelika u prosjeku je ~ 3000 USD po metričkoj toni.

Savjet:Za projekte prilagođene proračunu na kojima je težina bitna, odaberite aluminij. Za dugovječnost u teškim okruženjima, nehrđajući čelik može opravdati veće troškove.

7. Obradivost i izrada

Aluminij:

Mekši i lakši za rezanje, savijanje ili istiskivanje. Idealno za složene oblike i brzo prototipiranje. Međutim, može gurnuti alate zbog niske tališta.

Nehrđajući čelik:

Teže za stroj, zahtijevajući specijalizirane alate i sporije brzine. Međutim, drži precizne oblike i završava dobro, odgovara medicinskim uređajima ili arhitektonskim detaljima.

Za zavarivanje, nehrđajući čelik zahtijeva inertnu zaštitu plina (TIG/MIG), dok su aluminijski zahtjevi doživjeli rukovanje kako bi se izbjeglo izvijanje.