Չժանգոտվող պողպատ vs. Ալյումին - Նյութերի չեմպիոնը բացահայտելը

2. Ինչ է չժանգոտվող պողպատը?

Չժանգոտվող պողպատ կոռոզիակայուն համաձուլվածք է, որը հիմնականում բաղկացած է երկաթից, քրոմ, և այլ տարրեր, ինչպիսիք են նիկելը և մոլիբդենը. Քրոմի պարունակությունը նրան ապահովում է բնական օքսիդային շերտով, որը պաշտպանում է պողպատը ժանգոտումից.

Այն հայտնի է իր բարձր ամրությամբ, ամրություն, եւ դիմադրություն կոշտ միջավայրում, դարձնելով այն լավագույն ընտրություն այն ծրագրերի համար, որոնք պահանջում են կայուն կատարում, ինչպես օրինակ շինարարության մեջ, բժշկական, եւ ավտոմոբիլային արդյունաբերություններ.

3. Ինչ է ալյումինը?

Ալյումին թեթև է, արծաթագույն մետաղ՝ գերազանց կոռոզիոն դիմադրությամբ և ձևավորելիությամբ.

Հայտնի է իր ցածր խտությամբ և ամրության և քաշի բարձր հարաբերակցությամբ, ալյումինը լայնորեն օգտագործվում է արդյունաբերություններում, որտեղ քաշի նվազեցումը շատ կարևոր է, ինչպիսիք են օդատիեզերքը, փոխադրում, եւ էլեկտրոնիկա.

Այն նաև շատ վերամշակվող մետաղ է, ինչը նպաստում է կայուն արտադրության մեջ նրա ժողովրդականությանը.

4. Նյութի արդյունավետությունը տարբեր միջավայրերում

Ալյումինն ու չժանգոտվող պողպատը երկուսն էլ ունեն գերազանց կոռոզիոն դիմադրություն, բայց նրանք տարբեր կերպ են գործում՝ կախված շրջակա միջավայրից.

Ալյումին ստեղծում է բնական օքսիդի շերտ, որը պաշտպանում է այն օքսիդացումից շատ միջավայրերում, հատկապես խոնավ կամ աղի պայմաններում.
Սակայն, այն կարող է խոցելի լինել գալվանական կոռոզիայից, երբ շփվում է որոշ այլ մետաղների հետ.

Չժանգոտվող պողպատ, հատկապես այնպիսի գնահատականներ, ինչպիսիք են 316 ավելացված մոլիբդենի հետ, գերազանցում է քիմիական նյութերի ազդեցությանը ենթարկված միջավայրում, աղի ջուր, կամ բարձր ջերմաստիճան, դարձնելով այն նախընտրելի նյութ ծովայինի համար, արդյունաբերական, և բժշկական հավելվածներ.

5. Չժանգոտվող պողպատի ամրություն և ամրություն ընդդեմ ալյումինի

Առաձգական ուժ

Չժանգոտվող պողպատն ունի առաձգական ուժ 505 MPA, դարձնելով այն զգալիորեն ավելի ամուր, քան ալյումինը, որը միայն հասնում է 110 MPA.

Այս ամրությունը դարձնում է չժանգոտվող պողպատը իդեալական կառուցվածքային բաղադրիչների համար, ինչպիսիք են խողովակները, ձողեր, և թիթեղներ, որոնք օգտագործվում են կամուրջներում և շենքերում.

Մյուս կողմից, Ալյումինի ավելի թեթև քաշը այն դարձնում է կատարյալ ընտրություն այնպիսի ծրագրերի համար, ինչպիսիք են ինքնաթիռները, որտեղ քաշի նվազեցումը կարևոր է կատարողականի համար.

Հոգնածության ուժ

Հոգնածության ուժը վերաբերում է նրան, թե նյութը որքանով կարող է դիմակայել կրկնվող սթրեսին. Չժանգոտվող պողպատն ապահովում է հոգնածության ուժ 250 MPA, շատ ավելի բարձր, քան ալյումինից 96.5 MPA.

Սա չժանգոտվող պողպատը դարձնում է գերազանց տարբերակ այնպիսի ծրագրերի համար, ինչպիսիք են զսպանակները և շարժակներ, որտեղ երկարակեցությունը ցիկլային բեռների տակ էական է.

Ալյումին, իր ավելի ցածր հոգնածության ուժով, ավելի հարմար է թեթև արտադրանքների համար, ինչպիսիք են հեծանիվների շրջանակները և մրցարշավային մեքենաների բաղադրիչները, որտեղ քաշի նվազեցումը առաջնահերթություն է.

Հագուստի դիմադրություն

Երբ խոսքը վերաբերում է մաշվածության դիմադրությանը, չժանգոտվող պողպատը գերազանցում է ալյումինին. Չժանգոտվող պողպատի միավորները միջեւ 40 գ դեպի 80 g ASTM G65 թեստի վրա, մինչդեռ ալյումին, նույնիսկ անոդացված, ավելի շատ մաշվածություն է զգում, միավորներով՝ սկսած 150 գ դեպի 250 է.

Այս տարբերությունն ակնհայտ է խոհարարական սպասքի մեջ՝ չժանգոտվող պողպատից պատրաստված կաթսաները և թավաներն ավելի երկար են աշխատում, քան իրենց ալյումինե նմանակները։, որոնք հակված են ավելի արագ մաշվելու.

Կարծրություն

Չժանգոտվող պողպատ, Rockwell կարծրության միավորով մինչև 95Rb, ավելի կոշտ է, քան ալյումինը, որը վաստակում է 60 Rb.

Այս տարբերությունը բացատրում է, թե ինչու են չժանգոտվող պողպատից ժամացույցներ, Օրինակ, ավելի դիմացկուն են քերծվածքներից՝ համեմատած ալյումինի.

Սեղմիչ ուժ

Չժանգոտվող պողպատը կարող է դիմակայել ճնշումներին մինչև 220,000 պսիոն, համեմատ ալյումինի առավելագույնի հետ 70,000 պսիոն.

Օրինակ, կրելի սարքերում, ինչպիսին է Apple Watch-ը, չժանգոտվող պողպատի մոդելը շատ ավելի ունակ է դիմակայել ճնշմանը և դեֆորմացիային, քան ալյումինե տարբերակը.

Ազդեցության դիմադրություն

Չժանգոտվող պողպատի կառուցվածքը տալիս է ավելի բարձր ազդեցության դիմադրություն, դարձնելով այն իդեալական այնպիսի բաղադրիչների համար, ինչպիսիք են մեքենաների բամպերները, որոնք պետք է դիմադրեն զգալի ուժերին.

Ի հակադրություն, Ալյումինի ավելի մեծ ճկունությունը թույլ է տալիս նրան ավելի արդյունավետ կլանել ցնցումները, ահա թե ինչու այն հաճախ օգտագործվում է այնպիսի ապրանքներում, ինչպիսիք են սաղավարտի պատյանները և պաշտպանիչ հանդերձանքը.

Չժանգոտվող պողպատը դիմադրում է փորվածքներին, մինչդեռ ալյումինե բարձերը ավելի լավ են ազդում.

Կտրող ուժ

Ալյումինն ունի կտրող ուժ 40,000 պսիոն, մինչդեռ չժանգոտվող պողպատը հասնում է 70,000 պսիոն.

Սա չժանգոտվող պողպատը դարձնում է նախընտրելի ընտրություն այնպիսի ծրագրերի համար, ինչպիսիք են շեղբերն ու վիրաբուժական գործիքները, որոնք պետք է դիմակայեն բարձր կտրող ուժերին.

Բերք տալ ուժ

Չժանգոտվող պողպատի ելքի ուժը տատանվում է 30,000 դեպի 90,000 պսիոն, մինչդեռ ալյումինը սովորաբար զիջում է 40,000 պսիոն.

Ժամացույցների նման ապրանքներում, չժանգոտվող պողպատից պատյաններն ավելի դիմացկուն են ծանրաբեռնվածության տակ դեֆորմացմանը՝ համեմատած իրենց ալյումինե գործընկերների հետ, դարձնելով դրանք ավելի դիմացկուն ծանր կիրառման համար.

Առաձգականության մոդուլ

Չժանգոտվող պողպատի առաձգականության մոդուլն է 28,000 ksi, գրեթե երեք անգամ ավելի, քան ալյումինից, որն է 10,000 ksi.

Սա նշանակում է, որ չժանգոտվող պողպատն ավելի քիչ թեքում է սթրեսի ժամանակ, առաջարկելով ավելի լավ կոշտություն այն ապրանքներում, որտեղ կառուցվածքային ամբողջականությունը շատ կարևոր է.

6. Չժանգոտվող պողպատի ձևավորում և մշակելիություն ընդդեմ ալյումինի

Չժանգոտվող պողպատից Ձևավորելիություն

Չժանգոտվող պողպատ, հատկապես 304-րդ դաս, խիստ ձևավորելի է, թույլ տալով այն հեշտությամբ ձևավորել և ձևավորել տարբեր կառուցվածքների.

Ալյումինի Կաղապարունակություն

Ալյումինի թեթևությունը և ճկունությունը դարձնում են այն իդեալական նյութ հեշտ ճկման համար.

համաձուլվածքներ, ինչպիսիք են 3003 մի քանազոր 5052 հայտնի են թիթեղների կիրառման մեջ՝ շնորհիվ իրենց ճկունության և ժանգոտման.

6061 ալյումին, սիլիցիումի և մագնեզիումի իր խառնուրդով, հայտնի է իր գերազանց եռակցությամբ.

Սակայն, ալյումինը պահանջում է նուրբ հպում` ճաքելուց խուսափելու համար, դարձնելով այն նախընտրելի նախագծերի համար, որոնք ներառում են հարթ կորեր և թեթև շինարարություն.

Չժանգոտվող պողպատից հաստոցավորություն

Կտրման և հորատման ոլորտում, 303 չժանգոտվող պողպատն առանձնանում է իր ուժեղացված մշակելիությամբ, ծծմբի ավելացման շնորհիվ.

Ավելի պահանջկոտ առաջադրանքների համար, 416-դասի չժանգոտվող պողպատը շատ արդյունավետ է. Բարձր արագությամբ պողպատ (HSS) Գործիքները սովորաբար օգտագործվում են չժանգոտվող պողպատը արդյունավետորեն մշակելու համար.

Ալյումինի մշակման հնարավորություն

Ալյումին, իր փափուկ բնավորությամբ, հեշտ է մեքենայացնել, հատկապես համաձուլվածքներ, ինչպիսիք են 6061-T6 և 2024, որոնք թույլ են տալիս սահուն կտրում կարբիդային գործիքներով.

Չժանգոտվող պողպատից Weldability

316L չժանգոտվող պողպատը հայտնի է իր գերազանց եռակցման համար.

TIG եռակցման գործընթացը սովորաբար օգտագործվում է, ուժեղ ապահովելով, կոռոզիոն դիմացկուն եռակցումներ, նույնիսկ այնպիսի դժվար միջավայրերում, ինչպիսին է աղի ջուրը.

Ալյումինե Weldability

Ալյումին, հատկապես 6061 խառնուրդ, ունի նաև բարձր եռակցման հնարավորություն.

Իմպուլսային MIG եռակցումը արդյունավետ է ալյումինի համար, կանխելով գերտաքացումն ու ստեղծել ամուր կապեր. Սակայն, հաջող եռակցման համար մակերեսը պետք է մանրակրկիտ մաքրվի կեղտից.

Ճկման բնութագրերը

Չժանգոտվող պողպատը թեքելիս, այն հակված է ավելի կոշտ լինելու. Օրինակ, 304-չժանգոտվող պողպատից զսպանակներ հետ են մոտ 3°-ով, այնպես որ, 90° կատարյալ թեքում հասնելու համար անհրաժեշտ է 87° թեքության անկյուն.

Ի հակադրություն, ալյումինն ավելի հեշտ է թեքում. 5052-H32 ալյումին, Օրինակ, ունի միայն մոտ 2° գարնան հետ, դարձնելով այն ավելի ճկուն և ավելի հեշտ է աշխատել դրա հետ, ավելի քիչ ուժ պահանջող.

Խորը նկարելու ունակություն

Խորը գծագրությունը ստուգում է մետաղների հզորությունը. Է 430 չժանգոտվող պողպատ, առավելագույն առաձգական ուժով 450 MegaPascals, կանգնած է բարձրահասակ. Այս գործընթացի միջոցով չժանգոտվող պողպատից ձևավորվում են ամուր խոհանոցային լվացարաններ և կաթսաներ.

3003 ալյումինե խառնուրդն առաջարկում է ճկունություն 130 MegaPascals-ի ուժը. Վառելիքի տանկերի և խոհարարական սպասքի համար, ալյումինը հայտնվում է որպես տաք ֆավորիտ.

Կտրման հեշտություն

Չժանգոտվող պողպատը հակված է դիմակայել կտրող ուժերին. 440C դասարան, շնորհիվ իր ցնցող 700 MegaPascals-ի ուժը, ձանձրացնում է կտրող գործիքները. Բարձր արագությամբ պողպատե շեղբերն անհրաժեշտ են դառնում.

Ալյումին, իր ստորին հետ 55 MegaPascals առաձգական ուժ, կարագի նման շերտ.

7. Չժանգոտվող պողպատի կիրառություններ և արդյունաբերություններ ընդդեմ. Ալյումին

Ե՛վ չժանգոտվող պողպատը, և՛ ալյումինը լայնորեն օգտագործվում են տարբեր ոլորտներում, բայց նրանց հստակ հատկությունները դրանք հարմար են դարձնում տարբեր կիրառությունների համար. Ահա համեմատություն, թե որտեղ և ինչպես է յուրաքանչյուր նյութ սովորաբար օգտագործվում:

Շինարարական Արդյունաբերություն

• Չժանգոտվող պողպատ: Նախընտրելի է կառուցվածքային կիրառությունների համար, որոնք պահանջում են ուժ, ամրություն, եւ կոռոզիոն դիմադրություն, չժանգոտվող պողպատը սովորաբար օգտագործվում է շենքերի ճակատներում, կամուրջներ, և կառուցվածքային շրջանակներ.
  Նրա փայլեցված ավարտը նաև այն դարձնում է իդեալական դեկորատիվ տարրերի համար, ինչպիսիք են բազրիքները և երեսպատումը.
• Ալյումին: Ալյումինի թեթևությունը և պատրաստման հեշտությունը դարձնում են այն հանրաճանաչ ընտրություն տանիքի համար, պատուհաններ, և վարագույրների պատերը. Այն նաև օգտագործվում է շարժական կառույցներում, ինչպիսիք են փայտամածները՝ շնորհիվ իր շարժականության.

Ավտոմոբիլային արդյունաբերություն

• Չժանգոտվող պողպատ: Հայտնի է իր ուժով և բարձր ջերմաստիճանի դիմադրությամբ, չժանգոտվող պողպատը օգտագործվում է արտանետման համակարգերում, շարժիչի բաղադրիչներ, և կտրել մասերը. Դրա դիմացկունությունը այն դարձնում է իդեալական ծայրահեղ պայմանների ենթարկված մեքենաների համար.
• Ալյումին: Ալյումինի թեթև հատկությունները այն կարևոր են դարձնում մեքենայի թափքի վահանակներում, անիվներ, և շրջանակներ. Ալյումինը օգնում է նվազեցնել տրանսպորտային միջոցների ընդհանուր քաշը, վառելիքի արդյունավետության և շահագործման բարելավում, ինչը հատկապես կարևոր է էլեկտրական և հիբրիդային մեքենաներում.

Ավիատիեզերական արդյունաբերություն

• Չժանգոտվող պողպատ: Նրա բարձր ամրությունը և ջերմակայունությունը դարձնում են չժանգոտվող պողպատը հարմար կարևոր բաղադրիչների համար, ինչպիսիք են ամրացումները, վայրէջքի հանդերձանք, և օդանավի արտանետման համակարգեր.
• Ալյումին: Ալյումինն անփոխարինելի է օդատիեզերական արդյունաբերության մեջ՝ իր թեթևության պատճառով, ինչը նպաստում է վառելիքի արդյունավետությանը. Այն լայնորեն օգտագործվում է ինքնաթիռի կորպուսում, թեւեր, և այլ կառուցվածքային բաղադրիչներ.

Բժշկական և վիրաբուժական կիրառություններ

• Չժանգոտվող պողպատ: Իր գերազանց հիգիենայի շնորհիվ, Կոռոզիոն դիմադրություն, և ստերիլիզացման հեշտությունը, չժանգոտվող պողպատը լայնորեն օգտագործվում է վիրաբուժական գործիքների մեջ, Իմպլանտներ, եւ բժշկական սարքեր. Այն հատկապես նախընտրելի է օրթոպեդիկ իմպլանտների և ատամնաբուժական գործիքների համար.
• Ալյումին: Ալյումինն օգտագործվում է որոշ բժշկական սարքերում, որտեղ թեթևությունն ու շարժականությունը կարևոր են. Այն նաև օգտագործվում է MRI մեքենաների և այլ պատկերային սարքավորումների արտադրության մեջ, որտեղ ոչ մագնիսական հատկությունները կարևոր են.

Խոհանոցային սպասք և խոհանոցային սարքավորումներ

• Չժանգոտվող պողպատ: Չժանգոտվող պողպատը հայտնի է կաթսաների համար նախատեսված պրոֆեսիոնալ խոհանոցներում, տապակ, պատառաքաղ, եւ countertops. Այն դիմացկուն է, հեշտ է մաքրել, և դիմադրում է բծերին և ժանգին, դարձնելով այն կատարյալ միջավայրերի համար, որտեղ հիգիենան էական է.
• Ալյումին: Ալյումինե սպասք, հաճախ անոդացվում է ամրությունը բարելավելու համար, գնահատվում է իր գերազանց ջերմահաղորդականությամբ. Այն սովորաբար օգտագործվում է թխում թերթիկների մեջ, տապակած տապակներ, և փոքր կենցաղային տեխնիկա՝ շնորհիվ իր թեթև և արդյունավետ ջերմության բաշխման.

Էլեկտրոնիկա և հեռահաղորդակցություն

• Չժանգոտվող պողպատ: Օգտագործվում է էլեկտրոնային պատյանների համար, միակցիչներ, և կառուցվածքային բաղադրիչներ, որտեղ անհրաժեշտ է ամրություն և էլեկտրամագնիսական պաշտպանություն. Չժանգոտվող պողպատը նույնպես օգտագործվում է որոշ բարձրակարգ սպառողական էլեկտրոնիկայի մեջ.
• Ալյումին: Ալյումինի գերազանց ջերմային և էլեկտրական հաղորդունակությունը դարձնում է այն իդեալական ջերմատաքացուցիչներում օգտագործելու համար, պատյաններ, և էլեկտրոնիկայի և հեռահաղորդակցության սարքավորումների լարերը. Այն նաև սովորաբար հանդիպում է սպառողական էլեկտրոնիկայի մեջ, ինչպիսիք են սմարթֆոնները, դյուրակիր համակարգիչներ, և պլանշետներ.

Ծովային արդյունաբերություն

• Չժանգոտվող պողպատ: Իր բարձր կոռոզիոն դիմադրությամբ, Հատկապես ծովային միջավայրում, չժանգոտվող պողպատը օգտագործվում է նավակի կցամասերի համար, ստորջրյա խողովակներ, և նավի մասեր. Ծովային կարգի չժանգոտվող պողպատ (նման 316) առաջարկում է լրացուցիչ պաշտպանություն աղի ջրի կոռոզիայից.
• Ալյումին: Ալյումինը նախընտրելի է նավաշինության համար, հատկապես փոքր և միջին նավերի և կորպուսների համար, շնորհիվ իր թեթևության և քաղցրահամ ջրի մեջ կոռոզիայից դիմադրության. Օգտագործվում է նաև կայմերի համար, տախտակամածի կառույցներ, և անցուղիներ.

8. Եզրափակում

Ե՛վ չժանգոտվող պողպատը, և՛ ալյումինն առաջարկում են եզակի առավելություններ՝ կախված կիրառությունից.

Չժանգոտվող պողպատը գերազանցում է ուժով և ամրությամբ, մինչդեռ ալյումինը հաղթում է քաշի նվազեցման և ծախսերի արդյունավետության մեջ.

Ձեր ընտրությունը պետք է կախված լինի նախագծի հատուկ պահանջներից, ինչպիսիք են քաշը, Կոռոզիոն դիմադրություն, ուժ, եւ բյուջե.

 

Բովանդակության հղում：https://www.xometry.com/resources/materials/what-is-stainless-steel/

ՀՏՀ

Ճուտ: Կարո՞ղ է ալյումինը օգտագործվել բարձր սթրեսային ծրագրերում?

Էունք: Այո, հատկապես այն ոլորտներում, որտեղ քաշի խնայողությունները չափազանց կարևոր են, օդատիեզերքի նման.

Ճուտ: Չժանգոտվող պողպատն ավելի ամուր է, քան ալյումինը?

Էունք: Այո, չժանգոտվող պողպատը սովորաբար ավելի բարձր առաձգականություն ունի, բերքատվությունը, և սեղմման դիմացկունությունը՝ համեմատած ալյումինի հետ.

Ճուտ: Ալյումինն ավելի թանկ է, քան չժանգոտվող պողպատը?

Էունք: Ոչ, Ալյումինը սովորաբար ավելի քիչ թանկ է նախապես, բայց երկարաժամկետ ծախսարդյունավետությունը կախված է կիրառման և պահպանման պահանջներից.