Įvadas
Pasirinkus tinkamą metalą savo projektui, gali pasikeisti našumas ir ilgaamžiškumas.
Šiame straipsnyje, gilinamės į nerūdijančio plieno ir anglinio plieno savybes, du plačiausiai įvairiose pramonės šakose naudojami metalai.
Išnagrinėsime jų tipus, Privalumai, trūkumai, ir pagrindiniai palyginimai, padėsiantys nustatyti, kuri medžiaga geriausiai atitinka jūsų poreikius.
1. Apibrėžimai
Nerūdijantis plienas:
Nerūdijantis plienas yra universali ir patvari medžiaga, kurioje yra bent 10.5% Chromas, kurios paviršiuje suformuoja apsauginį chromo oksido sluoksnį, užtikrina puikų atsparumą korozijai.
Jame taip pat gali būti kitų legiravimo elementų, tokių kaip nikelis, molibdenas, ir titaną, kad pagerintų specifines savybes.
Šis apsauginis sluoksnis, esant deguoniui, atsinaujina, todėl nerūdijantis plienas yra labai atsparus rūdims ir korozijai.
Anglies plienas:
Anglies plienas yra geležies ir anglies lydinys, kurio anglies kiekis svyruoja nuo 0.05% į 2.1% pagal svorį.
Jis žinomas dėl savo stiprumo ir ekonomiškumo, tačiau jam trūksta nerūdijančio plieno atsparumo korozijai.
Kuo didesnis anglies kiekis, tuo stipresnis ir kietesnis tampa plienas, bet ir tampa trapesnis.
Dėl savo universalumo ir įperkamumo anglinis plienas plačiai naudojamas įvairiose srityse.
2. Nerūdijančio plieno rūšys
- Austenitinis nerūdijantis plienas:
-
- Savybės: Nemagnetinis, labai formuojamas, ir suvirinama. Puikus atsparumas korozijai.
- Bendrieji pažymiai: 304 (bendros paskirties), 316 (jūrinis ir cheminis apdorojimas).
- Paraiškos: Virtuvės technika, Maisto perdirbimo įranga, ir architektūrinė danga.

- Martensitinis nerūdijantis plienas:
-
- Savybės: Magnetinis, grūdinamas termiškai apdorojant, ir tinka didelio stiprumo programoms.
- Bendrieji pažymiai: 410 (stalo įrankiai ir peiliukai), 420 (Chirurginiai instrumentai).
- Paraiškos: Ašmenys, Chirurginės priemonės, ir dilimui atsparūs komponentai.
- Feritinis nerūdijantis plienas:
-
- Savybės: Magnetinis, mažiau formuojamas nei austenitinis, ir geras atsparumas korozijai.
- Bendrieji pažymiai: 409 (automobilių išmetimo sistemos), 430 (buitinė technika ir virtuvės reikmenys).
- Paraiškos: Automobilių dalys, virtuvės kriauklės, ir dekoratyvinė apdaila.
- Dvipusis nerūdijantis plienas:
-
- Savybės: Austenitinių ir feritinių mikrostruktūrų derinys, pasižymi dideliu stiprumu ir puikiu atsparumu korozijai.
- Bendrieji pažymiai: 2205 (naftos ir dujų pramonė).
- Paraiškos: Cheminis apdorojimas, Jūrų aplinka, ir konstrukcinius komponentus.
- Kritulių grūdinimas nerūdijantis plienas:
-
- Savybės: Galima grūdinti termiškai apdorojant, derinant didelį stiprumą ir gerą atsparumą korozijai.
- Bendrieji pažymiai: 17-4 Ph (aviacijos ir medicinos prietaisai).
- Paraiškos: Aviacijos ir kosmoso komponentai, Medicinos instrumentai, ir didelio įtempimo dalis.

- Super dvipusis nerūdijantis plienas:
-
- Savybės: Patobulintos dvipusio plieno versijos, siūlo puikų stiprumą ir atsparumą korozijai.
- Bendrieji pažymiai: 2507 (atviroje jūroje esančios naftos ir dujų platformos).
- Paraiškos: Jūros struktūros, gėlinimo augalai, ir didelės korozijos aplinkoje.
3. Anglies plieno rūšys
- Švelnus plienas (Mažai anglies plienas):
-
- Savybės: Yra iki 0.3% Anglies, todėl jis yra labai lankstus ir lengvai naudojamas.
- Bendras laipsnis: AISI 1018.
- Paraiškos: Konstrukcinės sijos, lakštinis metalas, ir bendra gamyba.

- Vidutinio anglies plieno:
-
- Savybės: Sudėtyje yra 0.3% į 0.6% Anglies, siūlanti pusiausvyrą tarp stiprumo ir lankstumo.
- Bendras laipsnis: AISI 1045.
- Paraiškos: Pavaros, velenai, ir mašinų dalys.
- Daug anglies turintis plienas:
-
- Savybės: Sudėtyje yra 0.6% į 2.1% Anglies, užtikrina didelį stiprumą ir kietumą, bet mažesnį lankstumą.
- Bendras laipsnis: AISI 1095.
- Paraiškos: Pjovimo įrankiai, Spyruoklės, ir labai susidėvintys komponentai.
4. Privalumai
Nerūdijantis plienas:
- Atsparumas korozijai: Puikus atsparumas rūdims ir korozijai, todėl idealiai tinka atšiaurioms aplinkoms.
- Estetinis patrauklumas: Ryškus, Blizgus apdaila, dažnai naudojamas dekoratyvinėse ir architektūrinėse srityse.
- Higieniškas: Lengva valyti ir dezinfekuoti, todėl idealiai tinka maisto ir medicinos reikmėms.
- Patvarumas: Ilgas tarnavimo laikas ir mažai priežiūros, sumažinti ilgalaikes išlaidas.
- Šilumos atsparumas: Aukštos temperatūros tolerancija, tinka naudoti aukštoje temperatūroje.
- Perdirbamas: Labai perdirbamas, prisidedant prie tvarumo.
Anglies plienas:
- Stiprybė: Didelis tempimo ir takumo stiprumas, ypač daug anglies turinčio plieno, todėl tinka konstrukciniams ir laikantiems darbams.
- Ekonomiškai efektyvus: Paprastai pigiau nei nerūdijantis plienas, todėl tai yra ekonomiškas pasirinkimas daugeliui projektų.
- Universalumas: Platus pritaikymo spektras dėl savo tvirtumo ir formavimo.
- Suvirinamumas: Lengviau suvirinti, palyginti su kai kuriomis nerūdijančiojo plieno rūšimis, leidžia lanksčiai gaminti.
- Aparatas: Geras apdirbamumas, ypač švelnaus ir vidutinio anglies plieno, palengvina efektyvią gamybą.
- Prieinamumas: Plačiai prieinama ir lengvai gaunama, sumažinti pristatymo laiką ir išlaidas.
5. Trūkumai
Nerūdijantis plienas:
- Kaina: Brangesnis nei anglinis plienas, nes pridedami legiravimo elementai, tokie kaip chromas ir nikelis.
- Aparatas: Dėl savo kietumo mašina gali būti sudėtingesnė, reikia specialių įrankių ir technikos.
- Suvirinamumas: Kai kurie pažymiai, kaip martensitinis, gali būti sunku suvirinti, reikalauja kruopštaus šilumos valdymo.
- Svoris: Paprastai sunkesnis už anglinį plieną, tai gali būti trūkumas svoriui jautriose programose.
- Šilumos laidumas: Mažesnis šilumos laidumas, palyginti su angliniu plienu, kurie tam tikrose srityse gali turėti įtakos šilumos perdavimui.
Anglies plienas:
- Korozija: Polinkis į rūdis ir koroziją be tinkamo apdorojimo, reikalaujančios reguliarios priežiūros ir apsaugos.
- Priežiūra: Reikalingas reguliarus dažymas, danga, arba kitos apsaugos priemonės, apsaugančios nuo korozijos.
- Išvaizda: Mažiau estetiškas, palyginti su nerūdijančiu plienu, dažnai reikalauja papildomos apdailos, kad būtų geresnė išvaizda.
- Šilumos jautrumas: Aukštoje temperatūroje gali prarasti stiprumą ir tapti trapūs, ribojantis jo naudojimą esant dideliam karščiui.
- Poveikis aplinkai: Mažiau ekologiškas, palyginti su nerūdijančiu plienu, nes jis nėra taip lengvai perdirbamas.
6. Išsamus nerūdijančio plieno ir nerūdijančio plieno palyginimas. Anglies plienas
6.1 Svoris ir tankis
- Nerūdijantis plienas: Sunkesnis, kurių tankis yra maždaug 7.9 g/cm³, todėl jis yra svarbesnis ir kartais mažiau pageidaujamas svoriui jautrioms programoms.
- Anglies plienas: Lengvesnis, kurių tankis yra maždaug 7.85 g/cm³, suteikia nedidelį pranašumą svoriui jautriose konstrukcijose.
6.2 Stiprumas ir patvarumas
- Tempimo stiprumas:
-
- Nerūdijantis plienas: Paprastai svyruoja nuo 500 į 800 MPA, kai kurie kritulių kietėjimo laipsniai pasiekia viršų 1000 MPA.
- Anglies plienas: Gali svyruoti nuo 400 į 1200 MPA, priklausomai nuo anglies kiekio, stipriausias yra daug anglies turintis plienas.
- Nuovargio atsparumas:
-
- Nerūdijantis plienas: Geras atsparumas nuovargiui, ypač austenitinėse klasėse, todėl tinka cikliniam apkrovimui.
- Anglies plienas: Paprastai geresnis atsparumas nuovargiui, ypač daug anglies turinčio plieno, kurie dažnai naudojami didelio streso atvejais.
- Atsparumas nusidėvėjimui:
-
- Nerūdijantis plienas: Geras atsparumas dilimui, ypač kritulių kietėjimo klasėse, todėl jis tinkamas didelio susidėvėjimo aplinkoje.
- Anglies plienas: Puikus atsparumas dilimui, ypač daug anglies turinčio plieno, kurie dažniausiai naudojami pjovimo įrankiuose ir dilimui atspariuose komponentuose.
- Atsparumas smūgiams:
-
- Nerūdijantis plienas: Didesnis atsparumas smūgiams, ypač austenitinėse klasėse, todėl jis tinkamas naudoti, kai kietumas yra labai svarbus.
- Anglies plienas: Mažesnis atsparumas smūgiams, bet vis tiek tinka daugeliui programų. Daug anglies turintis plienas smūgiuojant gali būti trapus.
6.3 Mechaninės savybės
- Nerūdijantis plienas: Siūlo platų mechaninių savybių spektrą, nuo didelio stiprumo iki didelio lankstumo, priklausomai nuo pažymio. Austenitinės rūšys yra labai plastiškos, o martensitinės klasės pasižymi dideliu stiprumu.
- Anglies plienas: Žinomas dėl didelio stiprumo ir tvirtumo, bet gali būti trapesni aukštos anglies dioksido klasėse. Lengvas ir vidutinis anglies plienas užtikrina gerą stiprumo ir lankstumo pusiausvyrą.
6.4 Atsparumas korozijai
- Nerūdijantis plienas: Puikus atsparumas korozijai, ypač austenitinėse ir dvipusėse klasėse, todėl tinka atšiaurioms aplinkoms.
- Anglies plienas: Prastas atsparumas korozijai, reikalaujančios apsauginės dangos ar apdorojimo. Norint išvengti rūdžių ir korozijos, būtina reguliariai prižiūrėti.
6.5 Šilumos atsparumas
- Nerūdijantis plienas: Aukščiausias atsparumas karščiui, išlaikant stiprumą aukštoje temperatūroje. Austenitinės klasės, ypač, gali atlaikyti iki 1000°C temperatūrą.
- Anglies plienas: Aukštoje temperatūroje praranda stiprumą ir gali tapti trapūs. Netinka naudoti aukštoje temperatūroje be specialaus apdorojimo.
6.6 Suvirinamumas
- Nerūdijantis plienas: Paprastai suvirinti sunkiau, bet tam tikri pažymiai patinka 304 ir 316 yra lengvesni. Gali prireikti specialių suvirinimo technikų ir užpildų.
- Anglies plienas: Lengviau suvirinti, su įvairiais suvirinimo būdais. Dažniausiai naudojamas statybose ir gamybos srityse.
6.7 Formavimas ir apdirbamumas
- Nerūdijantis plienas: Tai gali būti sudėtingesnė formuojant ir apdirbant, ypač sunkesnėse klasėse. Dažnai reikalingi specialūs įrankiai ir technika.
- Anglies plienas: Geras formavimas ir apdirbamumas, ypač švelnaus ir vidutinio anglies plieno. Tinka įvairiems formavimo ir apdirbimo procesams.
6.8 Kontaktinė korozija
- Nerūdijantis plienas: Atspari kontaktinei korozijai, todėl tinka aplinkai, kurioje liečiasi įvairūs metalai. Apsauginis chromo oksido sluoksnis apsaugo nuo galvaninės korozijos.
- Anglies plienas: Linkęs į kontaktinę koroziją, reikalauja kruopštaus dizaino ir medžiagų pasirinkimo. Galvaninė korozija gali atsirasti, kai anglinis plienas liečiasi su skirtingais metalais.
6.9 Išvaizda
- Nerūdijantis plienas: Ryškus, Blizgus apdaila, dažnai naudojamas estetiniais tikslais. Galimos įvairios apdailos, įskaitant šlifuotą, poliruoti, ir veidrodine apdaila.
- Anglies plienas: Nuobodu, pilkšva išvaizda, gali reikėti dažyti arba padengti, kad būtų pagerinta estetika. Dažnai naudojamas funkcinėse, o ne dekoratyvinėse srityse.
6.10 Magnetinės savybės
- Nerūdijantis plienas: Austenitinės klasės yra nemagnetinės, o feritinės ir martensitinės klasės yra magnetinės. Ši savybė svarbi tais atvejais, kai reikia vengti magnetinių trukdžių.
- Anglies plienas: Paprastai magnetinis, todėl tinka naudoti ten, kur norimos magnetinės savybės, pavyzdžiui, varikliuose ir generatoriuose.
6.11 Kaina
- Nerūdijantis plienas: Brangiau, nes pridedami legiravimo elementai, tokie kaip chromas ir nikelis. Kaina gali labai skirtis priklausomai nuo klasės ir rinkos sąlygų.
- Anglies plienas: Paprastai pigiau, todėl tai yra ekonomiškas pasirinkimas daugeliui programų. Kainą įtakoja anglies kiekis ir konkreti klasė.
7. Programos ir pramonės šakos
- Statybos pramonė:
-
- Nerūdijantis plienas: Naudojamas architektūriniuose objektuose, apkala, ir konstrukcinius komponentus. Dėl atsparumo korozijai paplitęs pakrančių ir didelės drėgmės zonose.
- Anglies plienas: Plačiai naudojamas konstrukcinėse sijose, stulpeliai, ir armatūros strypai. Ekonomiškai efektyvus ir stiprus, todėl tai populiarus pasirinkimas bendrosioms statyboms.
-
- Nerūdijantis plienas: Naudojamas išmetimo sistemose, apdaila, ir dekoratyviniai elementai. Užtikrina patvarumą ir aukščiausios kokybės išvaizdą.
- Anglies plienas: Naudojamas korpuso plokštėse, kadrai, ir variklio komponentus. Ekonomiškai efektyvus ir stiprus, tinka masinei gamybai.
-
- Nerūdijantis plienas: Naudojamas orlaivių varikliuose, tvirtinimo detalės, ir konstrukcinius komponentus. Dėl aukštos temperatūros ir atsparumo korozijai jis tinka reiklioms aviacijos ir kosmoso reikmėms.
- Anglies plienas: Naudojamas važiuoklėse, struktūriniai komponentai, ir tvirtinimo detalės. Stiprus ir ekonomiškas, tačiau reikia atidžiai apsvarstyti aukštoje temperatūroje ir korozinėje aplinkoje.
-
- Nerūdijantis plienas: Naudojamas korpusuose, jungtys, ir techninę įrangą. Suteikia ilgaamžiškumą ir profesionalią išvaizdą.
- Anglies plienas: Naudojamas korpusuose, važiuoklė, ir pagalbinės struktūros. Ekonomiškai efektyvus ir stiprus, tinka įvairiai elektroninei ir telekomunikacijų įrangai.
- Įrankiai ir mašinos:
-
- Nerūdijantis plienas: Naudojamas pjovimo įrankiuose, Pelėsiai, ir miršta. Dėl didelio atsparumo dilimui ir korozijai jis tinkamas didelio tikslumo ir didelio susidėvėjimo reikmėms.
- Anglies plienas: Naudojamas įrankiuose, Mašinos, ir įranga. Stiprus ir ekonomiškas, tinka įvairioms pramonės ir gamybos reikmėms.
8. Kokia medžiaga jums tinka? Nerūdijantis plienas vs. Anglies plienas
Jūsų pasirinkimas priklauso nuo konkrečių jūsų projekto reikalavimų. Jei reikia atsparumo korozijai ir estetinio patrauklumo, rinkitės nerūdijantį plieną.
Rinkitės anglinį plieną, kai reikia tvirtumo, kietumas, ir ekonominis efektyvumas.
Jei turite klausimų apie anglinio plieno ir nerūdijančio plieno liejimą, susisiekite su mumis laisvai.
9. Išvada
Tiek nerūdijantis, tiek anglinis plienas turi savo unikalių privalumų ir trūkumų, todėl jie tinka įvairioms reikmėms.
Suprasdami kiekvieno savybes ir savybes, galite priimti pagrįstą sprendimą, kuris geriausiai atitinka jūsų projekto reikalavimus.
Apsvarstykite konkrečius savo programos reikalavimus, aplinka, kurioje medžiaga bus naudojama, ir savo biudžetą, kad pasirinktumėte tinkamiausią medžiagą.
Turinio nuoroda:https://www.xometry.com/resources/materials/alloy-steel-vs-carbon-steel/
DUK
Q.: Nerūdijantis plienas yra stipresnis nei anglinis plienas?
A: Nebūtinai. Nors kai kurios nerūdijančio plieno rūšys pasižymi dideliu stiprumu, Anglies plienas, ypač daug anglies turinčio plieno, gali būti stipresnis.
Stiprumas priklauso nuo konkretaus laipsnio ir pritaikymo. Pavyzdžiui, didelio anglies plieno (kaip AISI 1095) yra stipresnis už daugelį nerūdijančio plieno rūšių, bet jis ir trapesnis.
Q.: Ar anglinis plienas gali rūdyti?
A: Taip, anglinis plienas yra jautrus rūdijimui, ypač drėgnoje aplinkoje be apsauginių dangų.
Q.: Kuris yra brangesnis, nerūdijančio plieno arba anglinio plieno?
A: Nerūdijantis plienas paprastai kainuoja daugiau dėl jame esančių legiravimo elementų, tačiau ji suteikia geresnę ilgalaikę vertę daugelyje programų.



