Нержавеющая сталь и алюминий: в чем разница между

Алюминий и нержавеющая сталь играют жизненно важную роль в различных аспектах жизни, включая хранение продуктов питания, автомобилестроение, авиакосмическую промышленность и домашний декор. Алюминий был открыт в 1825 году, а промышленное производство началось в 1856 году. С другой стороны, нержавеющая сталь была изобретена Гарри Брирли в 1913 году, и дальнейшие разработки в области нержавеющей стали продолжаются до сих пор. Алюминий и нержавеющая сталь долговечны благодаря устойчивости к коррозии и подлежат вторичной переработке. Первоначально производство алюминия столкнулось с трудностями, но, тем не менее, с 200 по 2 год производство было увеличено с 1885 тонн до 1998 миллионов тонн. В этой статье будет проведено сравнение нержавеющей стали и алюминия путем разработки прочной основы для каждого сплава.

Состав и свойства нержавеющей стали

Целью включения в таблицу различных типов нержавеющих сталей является получение представления об изменении легирующих элементов в разных типах.

Таблица 1. Химический состав различных типов сплавов нержавеющей стали

*Сбалансировано Fe

Алюминиевый состав и свойства

Оба сплава алюминия, литые и кованые, широко известны. В данной статье будут рассмотрены деформируемые алюминиевые сплавы, которые подразделяются на различные серии в зависимости от основных легирующих элементов. Основные легирующие элементы и их свойства приведены в следующей таблице.

В чем разница между алюминием и нержавеющей сталью

Алюминиевые сплавы также известны благодаря высокому соотношению прочности и веса. Нержавеющая сталь в основном состоит из хрома и железа, а также других легирующих элементов, таких как Mo, Ni, Si и т. д.

Теплоизоляционный

Нержавеющая сталь имеет температуру плавления 2500 ⁰F, а алюминий — 1200 ⁰F. Теплостойкость нержавеющей стали лучше, чем у алюминия. Поскольку алюминий является хорошим проводником тепла, он нашел свое применение в теплообменниках и радиаторах благодаря свойствам теплопроводности и рассеивания тепла.

Насколько алюминий легче стали

Плотность нержавеющей стали и алюминия составляет 7.8 г/см³ ^и 2.7 г/см³ ^{соответственно} . Плотность алюминия в 2.9 раза меньше плотности нержавеющей стали. Вес алюминия ниже, чем у нержавеющей стали.

Разница в весе между сталью и алюминием

Если алюминий и нержавеющую сталь взять в одном объёме, то нержавеющая сталь будет в 1/3 раза тяжелее алюминия.

Коррозия алюминия и нержавеющей стали

Алюминий и нержавеющая сталь не ржавеют. В нержавеющую сталь для защиты от коррозии добавляют 10-11 мас.% хрома. В результате окисления с поверхности образуется _{Cr₂O₃ ,} который защищает её от чрезмерного и дальнейшего окисления. На поверхности алюминия или его сплавов образуется оксид алюминия (Al₂O₃ _{) ,} защищающий их от коррозии. По сравнению с нержавеющей сталью , защитный слой алюминия не очень эффективен в агрессивных средах.

Алюминий и нержавеющая сталь в соленой воде

Алюминий образует защитный слой, но он не так эффективен, как пассивный слой нержавеющей стали. Алюминий не обладает хорошей коррозионной стойкостью к морской среде. Питтинговая или локализованная коррозия является проблемой для алюминия в присутствии галогенид-ионов.

Нержавеющая сталь прочнее алюминия?

Да, предел прочности нержавеющей стали на разрыв выше, чем у алюминия. Предел прочности алюминиевого сплава находится в диапазоне от 90 до 690 МПа [8]. Максимальная прочность нержавеющей стали на разрыв составляет 1380 МПа. Когда требуется высокое соотношение прочности и веса, алюминий является одним из лучших кандидатов. Что ж, алюминий хорошо работает при низких температурах, тогда как нержавеющая сталь подвергается переходу от пластичного к хрупкому.

Таблица прочности стали

Таблица 3. Предел прочности и предел текучести нержавеющих сталей [15].

Таблица прочности алюминия

Таблица 4. Предел прочности и предел текучести алюминиевых сплавов.

Податлива ли нержавеющая сталь?

Податливость материала — это свойство, при котором материал подвергается пластической деформации без растрескивания или разрушения при сжимающей нагрузке. Нержавеющая сталь менее податлива по сравнению с алюминием, но обладает некоторой степенью податливости. На ковкость стали влияет ряд факторов, включая температуру, легирующие элементы, силу сжатия и скорость деформации. Процесс изготовления металла, такой как прокатка, ковка, штамповка и гибка нержавеющей стали, вполне возможен, но с использованием более специализированного оборудования по сравнению с алюминием. Аустенитная нержавеющая сталь сравнительно более пластична, чем мартенситная нержавеющая сталь.

Нержавеющая сталь дешевле алюминия?

Нет, нержавеющая сталь не дешевле алюминия. Легирующие элементы/компоненты, используемые при производстве нержавеющей стали, стоят дороже, чем алюминиевые сплавы. Изготовление/обработка/механическая обработка/изготовление сплавов из алюминия сравнительно дешевле по сравнению с нержавеющей сталью.

Прочность стали на разрыв по сравнению с алюминием

Предел прочности стали составляет от 450 до 1240 МПа, тогда как предел прочности алюминия находится в диапазоне 10-700 МПа. Таким образом, прочность стали на разрыв сравнительно выше, чем у алюминия.

Цвет стали и алюминия

Нержавеющая сталь имеет серебристо-серый цвет, а ее поверхность после полировки может быть сделана отражающей по требованию. Нержавеющие стали также встречаются в цвете меди и золота, поскольку для этой цели подразумевается физическое осаждение из паровой фазы. Поверхность нержавеющей стали может быть такой же отражающей, как зеркальная поверхность. Цвет алюминия серебристо-белый, другой цвет поверхности алюминия можно получить путем анодирования и нанесения краски.

Реакция алюминия и нержавеющей стали

Алюминий и нержавеющая сталь подвергаются гальванической коррозии при контакте с электролитом. Алюминий — менее благородный металл, чем нержавеющая сталь, поэтому нержавеющая сталь действует как катод, а алюминий — как анод. Алюминий окисляется, в результате ионы и электроны алюминия попадают в электролит. В электролите происходят реакции электронов и ионов. Реакция восстановления происходит на нержавеющей стали. Нержавеющая сталь осталась неповрежденной, а коррозия алюминия ускоряется при контакте алюминия и нержавеющей стали.

Области применения

Жаровня

Голландские печи изготовлены из нержавеющей стали, поскольку она лучше сохраняет тепло по сравнению с алюминием. Его легко чистить и обслуживать, но он не имеет тяжелой и воздухонепроницаемой крышки. Чугун является более подходящим выбором между нержавеющей сталью и чугуном, поскольку он может сохранять тепло в течение более длительного периода времени по сравнению с нержавеющей сталью. Алюминий имеет хорошую теплопроводность, чем алюминий. Оба материала обладают хорошей коррозионной стойкостью.

Часы Apple

Часы Apple из алюминия и нержавеющей стали доступны на рынке и эстетически привлекательны. Если легкий вес и удобство являются приоритетом наряду с элегантным дизайном, то алюминиевые часы Apple – правильный выбор. Алюминиевые ленты также доступны в разных цветах. Если требуется роскошный внешний вид и устойчивость к износу, нержавеющая сталь является более подходящим выбором. Когда дело доходит до доступности, алюминиевые часы Apple стоят дешевле, чем из нержавеющей стали.

Посуда

Алюминиевая посуда подвергается эрозии или коррозии, когда в ней готовится соленая и кислая пища, и становится вредной для здоровья частью вашей пищи. Алюминий является очень хорошим проводником тепла и может быстро сжечь пищу. С другой стороны, посуда из нержавеющей стали преодолела все проблемы, присущие алюминиевой посуде. Когда дело доходит до доступности, алюминиевая посуда дешевле.

Ювелирные изделия оптом

Нержавеющая сталь более долговечна по сравнению с алюминием. Да, нержавеющую сталь можно использовать для изготовления ювелирных изделий, и ее долговечность можно оценить по прочности нержавеющей стали на разрыв и защите, обеспечиваемой ей во время ее использования.

Что лучше алюминий или нержавеющая сталь

Алюминий лучше нержавеющей стали или нержавеющая сталь лучше алюминия, полностью зависит от требуемых свойств применения. Предположим, что требуется легкий вес, но низкая прочность, а также умеренная или сравнительно низкая коррозионная стойкость, чем у нержавеющей стали, тогда алюминий будет подходящим выбором. Если требуется высокая прочность и хорошая коррозионная стойкость, сталь будет лучше, чем алюминий.

Ржавеет ли алюминиевый сплав

Нет, алюминиевый сплав не ржавеет в обычных условиях окружающей среды. В морской среде галогенид-ионы способны вызывать ржавление алюминия в результате точечной или локальной коррозии.

Алюминий пористый?

Алюминий не пористый, а оксид алюминия — пористый. Оксид алюминия (Al₂O₃ ) _{— это} слой оксида алюминия, который действует как пассивирующий слой, защищая алюминиевый сплав от коррозии. Оксид алюминия может быть пористым, и для уменьшения пористости или закупорки пор используются различные методы. Пористый оксид алюминия используется в различных областях, таких как катализаторы, фильтрация и биомедицина.

Лучший материал для радиатора

Алюминий является хорошим проводником тепла, тогда как нержавеющая сталь обладает хорошей термостойкостью. Так что алюминий – лучший выбор.

Что лучше для улицы — нержавеющая сталь или алюминий?

Коррозионная стойкость и долговечность необходимы, когда материал предполагается использовать на открытом воздухе. Нержавеющая сталь – лучший выбор.

Как отличить нержавеющую сталь от алюминия

Нержавеющая сталь имеет серебристый или сероватый цвет, а алюминий — голубовато-серый цвет, если поверхность не обработана дополнительно. Алюминий будет легче по весу по сравнению с нержавеющей сталью при том же объеме материала.

Плюсы и минусы алюминия

1. Высокое соотношение прочности и Райта
2. Умеренная коррозионная стойкость
3. Прочные
4. Вторичной переработки
5. Высокая теплопроводность
6. Поросовый защитный слой
7. Плохая коррозионная стойкость в морской среде.
8. Хорошая пластичность

Плюсы и минусы нержавеющей стали

1. Нержавеющая сталь гигиенична.
2. Простота в обслуживании
3. Высокая износостойкость
4. Хорошая коррозионная стойкость
5. Эстетична и может использоваться в аксессуарах.
6. Высокая прочность
7. Изготовление металла является сложной задачей, поскольку для изготовления металла требуется более специализированное оборудование. Плохая пластичность.
8. Тяжелый

Алюминий против нержавеющей стали: как сделать выбор в проектах механической обработки и сварки

Сварка и механическая обработка алюминия сравнительно проста. Поскольку алюминий имеет низкую температуру плавления, для его сварки используются несколько методов сварки: сварка вольфрама в инертном газе и сварка металла в инертном газе. Алюминиевая стружка легко отваливается и позволяет избежать засорения стружки во время обработки. С другой стороны, сварка нержавеющей стали затруднена из-за высокой температуры плавления и образования карбида хрома (сенсибилизация).

Для выбора наиболее подходящего материала в соответствии с требованиями или требуемыми свойствами свяжитесь с нашими специалистами, чтобы выбрать подходящий материал для конкретного применения.

Часто задаваемые вопросы (FAQ) 

Разница между часами Apple из алюминия и нержавеющей стали

Алюминиевые часы Apple — легкие, удобные, доступные по цене и имеют элегантный дизайн. Алюминиевые ленты также доступны в разных цветах. Если требуется роскошный внешний вид и устойчивость к износу, нержавеющая сталь является более подходящим выбором.

Алюминий или нержавеющая сталь, что полезнее для здоровья

Оксидный слой нержавеющей стали не пористый, поэтому материал не будет расти. Поварская одежда из нержавеющей стали, оборудование для пищевой промышленности, оборудование для хранения продуктов питания и хирургические инструменты очень известны. Нержавеющая сталь полезнее для здоровья.