Ehituse, tootmise või DIY -projektide materjalide valimisel on alumiiniumist ja roostevabast terasest kaks kõige populaarsemat metalli. Aga mis neid täpselt eristab? Ükskõik, kas olete insener, harrastaja või lihtsalt uudishimulik, võib nende erinevuste mõistmine aidata teil teha teadlikke otsuseid. Selles ajaveebis jagame nende atribuudid, rakendused, kulud ja palju muud - mida on vaja ekspertide allikate poolt -, et aidata teil valida oma vajadustele sobiv materjal.
1. kompositsioon: millest nad on tehtud?
Põhiline erinevus alumiiniumist ja roostevabast terasest seisneb nende koostis.
Alumiiniumon kerge, hõbevalge metall, mida leidub Maa koorikus. Puhas alumiinium on pehme, nii et tugevuse suurendamiseks legeeritakse seda sageli selliste elementidega nagu vask, magneesium või räni. Näiteks sisaldab laialdaselt kasutatav 6061 alumiiniumsulam magneesiumi ja räni.
Roostevaba terason rauapõhine sulam, mis sisaldab vähemalt 10,5% kroomi, mis loob passiivse oksiidikihi korrosiooni takistamiseks. Tavalised hinded, näiteks 304 roostevabast terasest, hõlmavad ka niklit ja süsinikku.
2. tugevus ja vastupidavus
Tugevusnõuded erinevad rakenduste kaupa, nii et võrdleme nende mehaanilisi omadusi.
Roostevaba teras:
Roostevaba teras on alumiiniumist oluliselt tugevam, eriti kõrge stressi keskkonnas. Näiteks on 304 roostevabast terasest tõmbetugevus ~ 505 MPa, võrreldes 6061 alumiiniumi ~ 310 MPaga.
Alumiinium:
Ehkki alumiiniumil on mahu järgi vähem tugev, on parem tugevuse ja kaalu suhe. See muudab selle ideaalseks lennunduse komponentide (näiteks lennukiraamide) ja transporditööstuse jaoks, kus kaalu vähendamine on kriitiline.
Niisiis, roostevaba teras on üldiselt tugevam, kuid alumiinium paistab silma, kui kerge tugevus on oluline.
3. korrosioonikindlus
Mõlemad metallid peavad korrosiooni vastu, kuid nende mehhanismid erinevad.
Roostevaba teras:
Roostevabast terasest kroom reageerib hapnikuga, moodustades kaitsekroomioksiidi kihi. See isetervendav kiht hoiab ära rooste isegi kriimustades. Klassid nagu 316 roostevabast terasest lisavad molübdeeni soolavee ja kemikaalide täiendava vastupidavuse tagamiseks.
Alumiinium:
Alumiinium moodustab looduslikult õhukese oksiidikihi, kaitstes selle oksüdeerumise eest. Kuid see on kalduvus galvaanilisele korrosioonile, kui see on niisketes keskkondades erinevate metallidega. Anodeerimine või katted võivad selle takistust suurendada.
Niisiis, roostevaba teras pakub tugevamat korrosioonikindlust, alumiinium aga kaitset karmides tingimustes.
4. kaal: kergete rakenduste alumiiniumist võidab
Alumiiniumi tihedus on umbes 2,7 g/cm³, vähem kui kolmandik roostevabast terasest 8 g/cm³,mis on väga kerge.
·Lennukid ja autoosad
·Kaasaskantav elektroonika (nt sülearvutid)
·Tarbekaubad nagu jalgrattad ja telkimisvarustus
Roostevabast terase rask on eelis stabiilsust vajavates rakendustes, näiteks tööstusmasinate või arhitektuuriliste tugedega.
5. termiline ja elektrijuhtivus
Soojusjuhtivus:
Alumiinium viib soojuse 3x paremini kui roostevabast terasest, muutes selle ideaalseks jahutusvalamute, köögitarvete ja HVAC -süsteemide jaoks.
Elektrijuhtivus:
Alumiiniumi kasutatakse suure juhtivuse tõttu elektriliinides ja elektrijuhtmetes laialdaselt (61% vasest). Roostevaba teras on kehv juht ja seda kasutatakse elektrilistes rakendustes harva.
6. kulude võrdlus
Alumiinium:
Üldiselt odavam kui roostevabast terasest, hinnad kõikuvad energiakuludel (alumiiniumi tootmine on energiamahukas). Alates 2023. aastast maksab alumiinium ~ 2500 dollarit tonni kohta.
Roostevaba teras:
Kallim, kuna legeerivad elemendid nagu kroom ja nikkel. Hinne 304 roostevabast terasest on keskmiselt 3000 dollarit tonni kohta.
Näpunäide:Eelarvesõbralike projektide jaoks, kus kaal on oluline, valige alumiinium. Pikaealisuse saavutamiseks karmides keskkondades võib roostevaba teras õigustada kõrgemaid kulusid.
7. Masinalisus ja valmistamine
Alumiinium:
Pehmem ja kergem lõigata, painutada või väljapressida. Ideaalne keerukate kujundite ja kiire prototüüpimise jaoks. Siiski võib see madala sulamistemperatuuri tõttu tööriistu kummutada.
Roostevaba teras:
Raskem masinaga, nõudes spetsiaalseid tööriistu ja aeglasemaid kiirusi. Kuid see omab täpseid kujundeid ja lõpetab hästi, kohandades meditsiiniseadmeid või arhitektuurilisi detaile.
Keevitamiseks vajab roostevabast terasest inert -gaasi varjestust (TIG/MIG), alumiinium aga kõvenemise vältimiseks kogenud käitlemist.
8. Ühised rakendused
Alumiinium kasutab:
·Lennunduse kosmose (lennukite kered)
·Pakend (purgid, foolium)
·Ehitus (aknaraamid, katusekatted)
·Transport (autod, laevad)
Roostevaba teras kasutab:
·Meditsiiniinstrumendid
·Köögiseadmed (valamud, söögiriistad)
·Keemilised töötlemismahutid
·Mereriistvara (paadi liitmikud)
9. jätkusuutlikkus ja ringlussevõtt
Mõlemad metallid on 100% taaskasutatavad:
·Alumiiniumist ringlussevõtt säästab 95% primaartootmiseks vajalikust energiast.
Järeldus: millise peaksite valima?
Valige alumiinium, kui:
·Te vajate kerget, kulutõhusat materjali.
·Termiline/elektrijuhtivus on kriitiline.
·Projekt ei hõlma ekstreemset stressi ega söövitavat keskkonda.
Valige roostevabast terasest, kui:
·Tugevus ja korrosioonikindlus on peamised prioriteedid.
·Rakendus hõlmab kõrgeid temperatuure või karme kemikaale.
·Esteetiline veetlus (nt poleeritud viimistlus) on oluline.
Postiaeg: 25. veebruar 20125
