When it comes to selecting materials for industrial or commercial applications, understanding the differences between alloy steel and stainless steel is crucial. These two types of steel have unique properties and serve various purposes in industries like construction, автомобиль, және өндіріс. This article provides a comprehensive comparison to help you make informed decisions.
1. Alloy Steel Overview
Definition and Composition
Alloy steels are a class of ferrous materials that contain various alloying elements in addition to iron and carbon. These elements, сияқты хром, никель, молибден, марганец, and vanadium, are added to modify the properties of the base metal, improving its strength, қаттылық, қаттылық, and resistance to wear and corrosion.
Common Alloying Elements
- Хромий: Enhances hardness and wear resistance.
- Никель: Increases toughness and improves mechanical properties.
- Молибден: Boosts strength and resistance to creep.
- Марганец: Күш пен беріктікті жақсартады.
Types of Alloy Steel
- High-Alloy Steels: These alloy steels typically have more than 5% of one or more alloying elements, мысалы, марганец, хромий, ванади, никель, or molybdenum, to enhance toughness, қаттылық, және күш. Тот баспайтын болат, мысалы, - кем дегенде, жоғары легірленген болат 12% хромий, Оның бағасына байланысты.
- Төмен легірленген болаттар: Төмен легірленген болаттар бар 5% вольфрам сияқты легирлеу элементтері, молибден, мыс, хромий, марганец, бор, және никель, Қатаңдық сияқты қасиеттерді жақсарту, күш, және қаттылық. Олардың салмаққа деген керемет арақатынасына байланысты, Олар көбінесе тау-кен және құрылыс техникаларында қолданылады.
- Мазаринг болаттар: Жоғары беріктігі мен аз салмақтан сипатталады, Олар аэроғарыш және қорғаныс салаларында қолданылады.
- Құрал болаттар: Олардың өткір жиекті ұстап, жоғары температурада деформацияға қарсы тұруымен танымал, Құралдар мен өлуге өте ыңғайлы.
Advantages of Alloy Steel Over Stainless Steel
- Күш: Әдетте тот баспайтын болаттан гөрі күшті.
- Шығындар тиімділігі: Көбінесе материал мен өңдеу шығындарына байланысты арзанырақ.
2. Stainless Steel Overview
Definition and Composition
Тот баспайтын болаттар - бұл минимум құрамында темір негізіндегі қорытпалар 10.5% хромий, бұл коррозияға жол бермейтін қорғаныс оксиді қабатын жасайды. Хром (хром) тот баспайтын болаттан жасалған керемет коррозияға төзімділік береді, бұл оның ең ерекшелігі. Никель мен молибден сияқты қосымша элементтер коррозияға төзімділікті арттыру және белгілі бір механикалық қасиеттерін жақсартуға қосылады.
Common Types of Stainless Steel
- Аұшпандар тот баспайтын болаттар
Әдетте аустениттік болаттар бар 8-20% Никель және 17-25% хромий (E.Г., 304 бағамен 18% хром және 8% никель). Олар магниттік емес және жоғары коррозияға төзімділік ұсынады, оларды тамақ өнімдерін қайта өңдеу және химиялық зауыттар үшін өте ыңғайлы ету. Остениттік бағалар 253, 304/304Өшпін, және 316 / 316l тамаша коррозияға төзімділік береді, қаттылық, икемділік, дәнекерлеушілік, және қалыптасуы.
- Тот баспайтын болаттар
Тот баспайтын мартенситті болат 14-18% арасындағы хром және көміртек деңгейі 0.2-2%. Олар көміртекті болаттан жасалғандай, бірақ сумен және дәнекерлеуге ие болуы мүмкін. Жалпы бағалар құрамына 420С кіреді, 431, және 440c.
- Тот баспайтын болаттар
Ферритикалық болаттар бар 11-27% Хром және аздап никельге. Олар кейбір коррозияға төзімділікті ұсынады, Олар аустениттік болаттарға қарағанда аз төзімді және әдетте жетілдірілген механикалық қасиеттеріне байланысты жоғары температуралы қосымшаларда қолданылады. Дегенмен, Олардың қаттылығы жоқ және әдетте катушкалар мен парақ түрлерінде бар. Мысалдар - тот баспайтын болат 430 жіне 409.
- Тот баспайтын болаттар
Тот баспайтын болаттар ферритикалық және аустениттік қасиеттер, бірге 18-28% хром және 3.5-5.5% никель. Олар Остенитикалық бағадан гөрі, хлоридтің күйзелісіне және хлоридтің коррозиясына жақсы қарсылық береді және дәнекерлеуге болады, магниттік, және оңай дайындалған. Мысалдарға S32750 және 2205.
- Жауын-шашын қорабындағы тот баспайтын болаттар
Бұл бағаларда бар 12-16% хромий, 3-8% никель, және мыс сияқты басқа элементтердің аз мөлшері, алюминий, және титан бұл тұнбалар. Олардың жоғары күші мен икемділігімен танымал, Олардан кейін олар жылумен айналыса алады өңдеу. Жалпы бағалар 17-4 РН және 15-5 Р.
Advantages of Stainless Steel Over Alloy Steel
- Коррозияға төзімділік: Легірленген болаттармен салыстырғанда тот пен коррозияға жоғары төзімділік.
- Төмен техникалық қызмет көрсету: Минималды күту қажет және қатал ортаға өте ыңғайлы.
3. Common Alloying Elements and Their Effects
Легирлеу элементтері легірленген және тот баспайтын болаттардың қасиеттерін анықтауда маңызды рөл атқарады. Мұнда кейбір негізгі элементтер және олардың әсері бар:
- Хромий: Хромның әсері оның қорытпасындағы шоғырлануына байланысты. Төменгі деңгейлерде (0.2-2%), Хром қаттылықты арттырады, Жоғары деңгейлерде (4-18%), Бұл коррозияға төзімділікті едәуір арттырады.
- Марганец: Марганец қосу, Төмен күкірт пен фосформен бірге, болаттан жасалған икемді етеді және бризмді азайтады.
- Вольфрам: Вольфрам болат қорытпаның құрылымын күшейтеді және жылу кедергісін жақсартады, жоғары балқу нүктесіне апарады.
- Никель: Никель оның пайыздық сипатын арттырады. Айналасында 5%, Бұл күш арттырады; жофары 12%, Ол коррозияға қарсы тұрақтылықты қамтамасыз етеді.
- Ванади: Ванади, Қосылған кезде 0.15%, Жылуға төзімділікті жақсартады, күш, және астық құрылымы. Хроммен бірге, Ол форматтағы қалыптасусыз қаттылықты жақсартады.
4. Differences Between Alloy Steel vs. Тот баспайтын болаттар
- Физикалық қасиеттері: Легірленген болаттан жоғары созылу күші жоғары, Тот баспайтын болаттан жасалған, коррозияға төзімділік.
- Химиялық құрамы: Легірленген болат никель мен хром сияқты элементтермен әр түрлі шығармалар бар; Тот баспайтын болаттан жасалған, көбінесе хром қосылған темір.
- Коррозияға төзімділік: Тот баспайтын болат жоғары хром құрамына байланысты.
- Күш пен қаттылық: Легірленген болат легирленген элементтерге байланысты күшті және қиын болуы мүмкін.
- Ықтимал және қатаңдық: Тот баспайтын болат, әсіресе аустениттік түрлер, көпбұрышты және қатал.
- Құны: Легірленген болат, әдетте, тот баспайтын болаттан арзанырақ.
- Көрініс және аяқтау: Тот баспайтын болаттан жарқын болады, жылтыр қабат, аллұялы болат әдетте жабындар қажет.
5. Pros and Cons of Alloy Steel
Артықшылықтары
- Күш: Созылу күші мен қаттылығы жоғары.
- Шығындар тиімділігі: Көптеген қосымшалар үшін үнемді.
Шектеулер
- Тотқа сезімталдық: Тиісті емдеусіз, легірленген болаттар тотуға бейім.
6. Pros and Cons of Stainless Steel
Артықшылықтары
- Коррозияға төзімділік: Коррозияға және бояуға төзімді.
- Төмен техникалық қызмет көрсету: Бір рет орнатылған кезде аз техникалық қызмет көрсетуді қажет етеді.
Шектеулер
- Жоғары шығындар: Легірленген болаттарға қарағанда қымбат.
- Жұмыс қатаю: Жұмыс істеген кезде қатты және күшті болуы мүмкін, бұл қалыптасуына әсер етуі мүмкін.
7. Other Comparisons for Alloy Steel Besides Stainless Steel
- Хром-ванадий: Ванадийді хроммен біріктіру көп күш-жігермен салмақ дәрежесі бар тор құрылымын жасайды, оны күш пен жеңілдікті қажет ететін қосымшалар үшін қолайлы ету. Оның беріктігі хром-ванадийді кесу құралдарын дайындауды қалайды.
- Алюминий: Алюминий коррозияға төзімділігі мен жеңіл табиғатына байланысты автомобиль өнеркәсібінде жиі қолданылады. Ол суға ұшыраған кезде темір металл сияқты тот емес, Оны көлік құралдары мен құрылымдық компоненттер үшін өте ыңғайлы ету.
8. Other Comparisons for Stainless Steel Besides Alloy Steel
- Көміртекті болат: Көміртекті болат - бұл жоғары беріктігі мен беріктігіне байланысты танымал таңдау. Ол көбінесе түрлі қосымшаларда қолданылады, өйткені ол тот баспайтын болаттан гөрі тиімді. Көміртекті болат әсіресе оның күші мен тозуға төзімділігі үшін бағаланады, Мұны кесу үшін өте ыңғайлы. Керісінше, Төмендетілген көміртекті болат икемділікті ұсынады және машиналар бөлшектеріне жарамды, құбырлар, және ыдыс.
- Құрал болат: Көміртекті болаттан жасалған субья, Құрал болат өзінің ерекше қаттылығымен және тозуға төзімділігімен белгілі. Бұл қасиеттер оны бұрғылау биттері сияқты қолөнер құралдары үшін өте ыңғайлы етеді, пішка, және пышақтарды көрді.
9. Helpful Tips to Consider When Determining the Ideal Steel for Your Machining Project
- Функционалды талап: Өтінімнің күшіне деген сұранысын қарастырыңыз, қаттылық, және коррозияға төзімділік.
- Техникалық қызмет көрсету және қызмет ету мерзімі: Күтілетін қызмет және техникалық қызмет көрсету талаптарын бағалаңыз. Тот баспайтын болаттан төмен техникалық қызмет көрсету үшін өте қолайлы болуы мүмкін.
- Эстетикалық преференциялар: Қалаған келбеті мен аяқталуын ескеріңіз. Тот баспайтын болат көрінетін компоненттер үшін жақсы.
- Бюджетті шектеу: Материалдық және өңдеу шығындары үшін жалпы бюджет факторы. Легірленген болат көбінесе қол жетімді.
10. Choosing Between Alloy Steel and Stainless Steel
Легирленген болат пен тот баспайтын болаттан таңдау кезінде, Келесі факторларды қарастырыңыз:
- Қоршаған орта: Тот баспайтын болаттан жасалған коррозиялық ортада жақсырақ.
- Құны: Легірленген болат коррозиялық емес параметрлер үшін үнемді тиімді нұсқа болып табылады.
- Механикалық қасиеттері: Легірленген болат күш пен қаттылықты ұсынады.
- Қолдау: Тот баспайтын болаттан аз техникалық қызмет көрсетуді қажет етеді.
Мысалы, Теңіз қосымшаларында, Тот баспайтын болаттан жоғары коррозияға төзімділігінің арқасында жағымды болар еді, ал тұйықталған болат қатты мықты және қаттылыққа мұқтаж ауыр машиналар бөлшектері үшін таңдалуы мүмкін.
11. Future Trends in Steel Alloys
- Қорытпа құрамындағы инновациялар: Нақты өнімділік қажеттіліктері үшін, Күшті жақсарту үшін жаңа қорытпалар жасалуда, салмақ, және коррозияға төзімділік.
- Тұрақты және экологиялық таза өндіріс: Болат өндірісінің қоршаған ортаға әсерін азайтуға деген өсіп келе жатқан мән бар.
12. Қорытынды
Легірленген болат пен тот баспайтын болаттан жасалған айырмашылықтарды түсіну белгілі бір қолданбалар үшін дұрыс материалды таңдау үшін өте маңызды. Ал легірленген болат күш пен шығынның артықшылықтарын қамтамасыз етеді, Коррозияға төзімділік пен беріктіктегі тот баспайтын болаттан жасалған бұғылар.
Олардың қасиеттерін түсіну және сіздің жобаңыздың нақты талаптары осы екі жан-жақты материалдар арасында дұрыс таңдау жасауға мүмкіндік береді.
ЖҚС
Q: Ол күшті, легірленген болат немесе тот баспайтын болат?
- А: Бітелген болаттар, әдетте, тот баспайтын болаттармен салыстырғанда жоғары күш пен қаттылықты ұсынады.
Q: Тот баспайтын болаттан жасалған тот?
- А: Коррозияға өте төзімді, Тот баспайтын болат әлі күнге дейін дұрыс күтімсіз, егер дұрыс күтімсіз болса.
Q: Коррозияға төзімділік үшін тот баспайтын болаттан балама бар ма??
- А: Мыс қорытпалары мен белгілі бір пластмассалар қолданбаға және қоршаған ортаға байланысты балама болуы мүмкін.
Әр материалды өлшеу және сіздің жобаңыздың нақты қажеттіліктерін ескеру арқылы, Сіз өзіңіздің қажеттіліктеріңіз үшін ең қолайлы болат қорытпаны таңдай аласыз.
