Keluli tahan karat vs. Aluminium - Melancarkan Juara Bahan

2. Apa itu keluli tahan karat?

Keluli tahan karat adalah aloi tahan kakisan yang terdiri terutamanya daripada besi, Chromium, dan elemen lain seperti nikel dan molibdenum. Kandungan kromium menyediakannya dengan lapisan oksida semula jadi, yang melindungi keluli dari berkarat.

Ia terkenal dengan kekuatannya yang tinggi, ketahanan, dan penentangan terhadap persekitaran yang keras, menjadikannya pilihan utama untuk aplikasi yang memerlukan prestasi yang mantap, seperti dalam pembinaan, perubatan, dan industri automotif.

3. Apa itu aluminium?

Aluminium adalah ringan, logam berwarna perak dengan rintangan kakisan yang sangat baik.

Dikenali dengan ketumpatan rendah dan nisbah kekuatan-ke-berat, aluminium digunakan secara meluas dalam industri di mana mengurangkan berat badan adalah penting, seperti aeroangkasa, pengangkutan, dan elektronik.

Ia juga merupakan logam yang sangat boleh dikitar semula, yang menyumbang kepada popularitinya dalam pembuatan lestari.

4. Prestasi bahan dalam pelbagai persekitaran

Aluminium dan keluli tahan karat kedua -duanya mempunyai rintangan kakisan yang sangat baik, Tetapi mereka melakukan yang berbeza bergantung kepada persekitaran.

Aluminium membentuk lapisan oksida semulajadi yang melindunginya dari pengoksidaan di kebanyakan persekitaran, terutamanya dalam keadaan lembap atau asin.
Walau bagaimanapun, ia boleh terdedah kepada kakisan galvanik apabila bersentuhan dengan logam lain.

Keluli tahan karat, Terutama gred seperti 316 dengan tambahan molibdenum, cemerlang dalam persekitaran dengan pendedahan kepada bahan kimia, air masin, atau suhu tinggi, menjadikannya bahan pilihan untuk marin, perindustrian, dan aplikasi perubatan.

5. Kekuatan dan ketahanan keluli tahan karat vs aluminium

Kekuatan tegangan

Keluli tahan karat mempunyai kekuatan tegangan 505 MPA, menjadikannya lebih kuat daripada aluminium, yang hanya mencapai 110 MPA.

Kekuatan ini menjadikan keluli tahan karat sesuai untuk komponen struktur seperti paip, batang, dan lembaran yang digunakan di jambatan dan bangunan.

Sebaliknya, Berat badan yang lebih ringan menjadikannya pilihan yang sempurna untuk aplikasi seperti kapal terbang, di mana pengurangan berat badan penting untuk prestasi.

Kekuatan keletihan

Kekuatan keletihan merujuk kepada seberapa baik bahan dapat menahan tekanan berulang. Keluli tahan karat menawarkan kekuatan keletihan 250 MPA, jauh lebih tinggi daripada aluminium 96.5 MPA.

Ini menjadikan keluli tahan karat pilihan unggul untuk aplikasi seperti mata air dan gear, di mana ketahanan di bawah beban kitaran adalah penting.

Aluminium, dengan kekuatan keletihan yang lebih rendah, lebih sesuai untuk produk ringan seperti bingkai basikal dan komponen kereta bangsa di mana pengurangan berat badan adalah keutamaan.

Pakai rintangan

Ketika datang untuk memakai rintangan, keluli tahan karat mengatasi aluminium. Skor keluli tahan karat antara 40 g ke 80 g pada ujian ASTM G65, sementara aluminium, walaupun anodized, pengalaman lebih banyak dipakai, dengan skor dari 150 g ke 250 g.

Perbezaan ini terbukti dalam periuk dan periuk keluli tahan karat dan kuali lebih lama daripada rakan aluminium mereka, yang cenderung haus dengan lebih cepat.

Kekerasan

Keluli tahan karat, dengan skor kekerasan Rockwell sehingga 95RB, lebih sukar daripada aluminium, yang skor 60RB.

Perbezaan ini menjelaskan mengapa jam tangan keluli tahan karat, contohnya, lebih tahan gores berbanding dengan aluminium.

Kekuatan mampatan

Keluli tahan karat dapat menahan tekanan sehingga 220,000 psi, berbanding dengan maksimum aluminium 70,000 psi.

Contohnya, dalam pakaian yang boleh dipakai seperti Apple Watch, Model keluli tahan karat lebih mampu menahan tekanan dan ubah bentuk daripada versi aluminium.

Rintangan kesan

Struktur keluli tahan karat memberikan rintangan impak yang lebih tinggi, menjadikannya sesuai untuk komponen seperti bumper kereta yang perlu menahan daya yang penting.

Sebaliknya, Fleksibiliti yang lebih besar aluminium membolehkannya menyerap kejutan dengan lebih berkesan, Itulah sebabnya ia sering digunakan dalam produk seperti cangkang topi keledar dan peralatan pelindung.

Keluli tahan karat menentang penyok, sementara kusyen aluminium memberi kesan lebih baik.

Kekuatan ricih

Aluminium mempunyai kekuatan ricih 40,000 psi, sementara keluli tahan karat mencapai 70,000 psi.

Ini menjadikan keluli tahan karat pilihan pilihan untuk aplikasi seperti bilah dan alat pembedahan, yang perlu menahan daya ricih yang tinggi.

Kekuatan hasil

Kekuatan hasil keluli tahan karat berkisar dari 30,000 ke 90,000 psi, sedangkan aluminium biasanya menghasilkan pada 40,000 psi.

Dalam produk seperti jam tangan, Kes keluli tahan karat lebih tahan terhadap ubah bentuk di bawah beban berbanding dengan rakan aluminium mereka, menjadikan mereka lebih tahan lama untuk aplikasi tugas berat.

Modulus keanjalan

Modulus keluli tahan karat keanjalan adalah 28,000 ksi, hampir tiga kali ganda aluminium, yang 10,000 ksi.

Ini bermaksud keluli tahan karat selekoh kurang di bawah tekanan, menawarkan ketegaran yang lebih baik dalam produk di mana integriti struktur adalah penting.

6. Kebolehbaburan dan kebolehkerjaan keluli tahan karat vs aluminium

Kebolehbagaian keluli tahan karat

Keluli tahan karat, terutamanya 304 gred, sangat boleh dibentuk, membolehkannya dibentuk dengan mudah dan dibentuk menjadi pelbagai struktur.

Forminium aluminium

Fleksibiliti dan fleksibiliti aluminium menjadikannya bahan yang ideal untuk membongkok mudah.

Aloi seperti 3003 dan 5052 popular dalam aplikasi logam lembaran kerana fleksibiliti dan rintangan karat mereka.

6061 aluminium, dengan campuran silikon dan magnesium, diperhatikan kerana kebolehkalasannya yang sangat baik.

Walau bagaimanapun, aluminium memerlukan sentuhan halus untuk mengelakkan retak, menjadikannya pilihan untuk projek yang melibatkan lengkung lancar dan pembinaan ringan.

Kebolehkerjaan keluli tahan karat

Di alam pemotongan dan penggerudian, 303 Keluli tahan karat menonjol untuk kebolehkerjaan yang dipertingkatkan, Terima kasih kepada penambahan belerang.

Untuk tugas yang lebih menuntut, 416-Keluli tahan karat gred sangat berkesan. Keluli berkelajuan tinggi (HSS) Alat biasanya digunakan untuk mesin tahan karat mesin dengan cekap.

Kebolehkerjaan aluminium

Aluminium, dengan sifat lembutnya, mudah untuk mesin, terutamanya aloi seperti 6061-T6 dan 2024, yang membolehkan pemotongan lancar dengan alat karbida.

Kelewatan keluli tahan karat

316L STAINLESS STEEL terkenal dengan kebolehkalasannya yang sangat baik.

Proses kimpalan TIG biasanya digunakan, memastikan kuat, Kimpalan tahan kakisan, Walaupun dalam persekitaran yang mencabar seperti air masin.

Pengelasan aluminium

Aluminium, terutamanya 6061 aloi, juga boleh dikimpal.

Kimpalan mig berdenyut berkesan untuk aluminium, mencegah terlalu panas dan mewujudkan ikatan yang kuat. Walau bagaimanapun, Permukaan mesti dibersihkan secara menyeluruh untuk kimpalan yang berjaya.

Ciri -ciri lentur

Semasa membongkok keluli tahan karat, ia cenderung lebih tegar. Contohnya, 304-gred keluli tahan karat mata air kembali dengan kira -kira 3 °, Jadi sudut selekoh 87 ° diperlukan untuk mencapai selekoh 90 ° yang sempurna.

Sebaliknya, aluminium membongkok lebih mudah. 5052-H32 Aluminium, contohnya, hanya kira -kira 2 ° musim bunga belakang, menjadikannya lebih fleksibel dan lebih mudah untuk bekerjasama, memerlukan kurang kekuatan.

Keupayaan lukisan dalam

Ujian lukisan dalam dengan kekuatan logam. The 430 Keluli tahan karat, dengan kekuatan tegangan muktamad 450 Megapascals, Berdiri tinggi. Fashions Keluli Tahan Karat Ditch dan Pot Kitchen Stainly Melalui Proses Ini.

3003 aloi aluminium menawarkan kemuluran dengan 130 Kekuatan megapascals. Untuk tangki bahan api dan alat memasak, aluminium muncul sebagai kegemaran panas.

Memotong kemudahan

Keluli tahan karat cenderung untuk menahan daya pemotongan. Gred 440C, kerana mengejutkannya 700 Kekuatan megapascals, Alat pemotongan. Bilah keluli berkelajuan tinggi menjadi penting.

Aluminium, dengan yang lebih rendah 55 Megapascals kekuatan tegangan, Hirisan seperti mentega.

7. Aplikasi dan industri keluli tahan karat vs. Aluminium

Kedua -dua keluli tahan karat dan aluminium digunakan secara meluas dalam pelbagai industri, Tetapi sifat yang berbeza menjadikannya sesuai untuk aplikasi yang berbeza. Berikut adalah perbandingan di mana dan bagaimana setiap bahan biasa digunakan:

Industri pembinaan

• Keluli tahan karat: Disukai untuk aplikasi struktur yang memerlukan kekuatan, ketahanan, dan rintangan kakisan, Keluli tahan karat biasanya digunakan dalam fasad bangunan, Jambatan, dan kerangka struktur.
  Kemasannya yang digilap juga menjadikannya sesuai untuk unsur -unsur hiasan seperti tangan dan pelapisan.
• Aluminium: Sifat ringan aluminium dan kemudahan fabrikasi menjadikannya pilihan yang popular untuk bumbung, tingkap, dan dinding tirai. Ia juga digunakan dalam struktur mudah alih seperti perancah kerana mudah alihnya.

Industri automotif

• Keluli tahan karat: Dikenali dengan kekuatan dan ketahanannya terhadap suhu tinggi, Keluli tahan karat digunakan dalam sistem ekzos, Komponen enjin, dan bahagian trim. Ketahanannya menjadikannya sesuai untuk kenderaan yang tertakluk kepada keadaan yang melampau.
• Aluminium: Ciri -ciri aluminium ringan menjadikannya penting dalam panel badan kereta, Roda, dan bingkai. Aluminium membantu mengurangkan berat keseluruhan kenderaan, meningkatkan kecekapan dan pengendalian bahan api, yang sangat penting dalam kereta elektrik dan hibrid.

Industri Aeroangkasa

• Keluli tahan karat: Kekuatan yang tinggi dan rintangan haba menjadikan keluli tahan karat sesuai untuk komponen kritikal seperti pengikat, gear pendaratan, dan sistem ekzos dalam pesawat.
• Aluminium: Aluminium sangat diperlukan dalam industri aeroangkasa kerana sifat ringannya, yang menyumbang kepada kecekapan bahan bakar. Ia digunakan secara meluas dalam badan pesawat, sayap, dan komponen struktur lain.

Aplikasi perubatan dan pembedahan

• Keluli tahan karat: Kerana kebersihan yang sangat baik, Rintangan kakisan, dan kemudahan pensterilan, Keluli tahan karat digunakan secara meluas dalam instrumen pembedahan, implan, dan peranti perubatan. Ia sangat disukai untuk implan ortopedik dan alat pergigian.
• Aluminium: Aluminium digunakan dalam beberapa peranti perubatan di mana ringan dan mudah alih adalah penting. Ia juga digunakan dalam pembuatan mesin MRI dan peralatan pengimejan lain di mana sifat bukan magnetik adalah penting.

Peralatan alat memasak dan dapur

• Keluli tahan karat: Keluli tahan karat popular di dapur profesional untuk periuk, kuali, Alat makan, dan countertop. Ia tahan lama, Mudah dibersihkan, dan menentang pewarnaan dan karat, menjadikannya sesuai untuk persekitaran di mana kebersihan adalah penting.
• Aluminium: Alat memasak aluminium, Selalunya anodized untuk meningkatkan ketahanan, dinilai untuk kekonduksian haba yang sangat baik. Ia biasanya digunakan dalam lembaran penaik, kuali, dan peralatan kecil kerana pengedaran haba yang ringan dan cekap.

Elektronik dan telekomunikasi

• Keluli tahan karat: Digunakan untuk casing elektronik, penyambung, dan komponen struktur di mana kekuatan dan pelindung elektromagnet diperlukan. Keluli tahan karat juga digunakan dalam beberapa elektronik pengguna mewah.
• Aluminium: Kekonduksian terma dan elektrik yang sangat baik aluminium menjadikannya sesuai untuk digunakan dalam heatsinks, casings, dan pendawaian untuk peralatan elektronik dan telekomunikasi. Ia juga biasa dijumpai dalam elektronik pengguna seperti telefon pintar, komputer riba, dan tablet.

Industri Marin

• Keluli tahan karat: Dengan rintangan kakisannya yang unggul, Terutama dalam persekitaran laut, Keluli tahan karat digunakan untuk kelengkapan bot, paip bawah air, dan bahagian kapal. Keluli tahan karat gred marin (Seperti 316) menawarkan perlindungan tambahan terhadap kakisan air masin.
• Aluminium: Aluminium disukai untuk pembinaan kapal, terutamanya untuk kapal kecil dan sederhana, Kerana ringan dan penentangan terhadap kakisan dalam air tawar. Ia juga digunakan untuk tiang, struktur dek, dan gangways.

8. Kesimpulan

Kedua -dua keluli tahan karat dan aluminium menawarkan manfaat unik bergantung pada aplikasi.

Keluli tahan karat cemerlang dalam kekuatan dan ketahanan, sementara aluminium menang dalam pengurangan berat badan dan kecekapan kos.

Pilihan anda bergantung pada keperluan projek tertentu seperti berat badan, Rintangan kakisan, kekuatan, dan belanjawan.

 

Rujukan Kandungan：https://www.xometry.com/resources/materials/what-is-stainless-steel/

Soalan Lazim

Q: Bolehkah aluminium digunakan dalam aplikasi tekanan tinggi?

A: Ya, terutamanya dalam industri di mana penjimatan berat badan adalah kritikal, seperti aeroangkasa.

Q: Adalah keluli tahan karat lebih kuat daripada aluminium?

A: Ya, Keluli tahan karat biasanya mempunyai tegangan yang lebih tinggi, hasil, dan kekuatan mampatan berbanding dengan aluminium.

Q: Adakah aluminium lebih mahal daripada keluli tahan karat?

A: Tidak, aluminium biasanya lebih murah di hadapan, Tetapi keberkesanan kos jangka panjang bergantung kepada keperluan aplikasi dan penyelenggaraan.