Hvad er forskellen mellem aluminium og rustfrit stål?

Når man vælger materialer til konstruktion, fremstilling eller DIY -projekter, er aluminium og rustfrit stål to af de mest populære metaller. Men hvad adskiller dem nøjagtigt? Uanset om du er ingeniør, en hobbyist eller simpelthen nysgerrig, kan forstå deres forskelle hjælpe dig med at tage informerede beslutninger. I denne blog nedbryder vi deres ejendomme, applikationer, omkostninger og mere - tilbage af ekspertkilder - for at hjælpe dig med at vælge det rigtige materiale til dine behov.

https://www.luckycasefactory.com/aluminum-case/

1. komposition: Hvad er de lavet af?

Den grundlæggende forskel mellem aluminium og rustfrit stål ligger i deres sammensætning.

Aluminiumer et let, sølvholdigt hvidt metal, der findes i jordskorpen. Rent aluminium er blødt, så det er ofte legeret med elementer som kobber, magnesium eller silicium for at forbedre styrken. For eksempel indeholder den vidt anvendte 6061 aluminiumslegering magnesium og silicium.

Rustfrit ståler en jernbaseret legering, der indeholder mindst 10,5% krom, hvilket skaber et passivt oxidlag for at modstå korrosion. Almindelige kvaliteter som 304 rustfrit stål inkluderer også nikkel og kulstof.

2. styrke og holdbarhed

Styrkebehov varierer efter anvendelse, så lad os sammenligne deres mekaniske egenskaber.

Rustfrit stål:

Rustfrit stål er markant stærkere end aluminium, især i miljøer med høj stress. For eksempel har grad 304 rustfrit stål en trækstyrke på ~ 505 MPa sammenlignet med 6061 aluminiums ~ 310 MPa.

Aluminium:

Selvom det er mindre stærkt for volumen, har aluminium et bedre forhold mellem styrke og vægt. Dette gør det perfekt til rumfartskomponenter (som flyrammer) og transportindustrier, hvor reduktion af vægt er kritisk.

Så rustfrit stål er generelt stærkere, men aluminium udmærker sig, når letvægtsstyrke betyder noget.

3. Korrosionsbestandighed

Begge metaller modstår korrosion, men deres mekanismer er forskellige.

Rustfrit stål:

Krom i rustfrit stål reagerer med ilt for at danne et beskyttende kromoxidlag. Dette selvhelende lag forhindrer rust, selv når den er ridset. Karakterer som 316 rustfrit stål tilsætter molybdæn til ekstra modstand mod saltvand og kemikalier.

Aluminium:

Aluminium danner naturligt et tyndt oxidlag, der beskytter det mod oxidation. Det er dog tilbøjeligt til galvanisk korrosion, når den er parret med forskellige metaller i fugtige miljøer. Anodisering eller belægninger kan forbedre dens modstand.

Så rustfrit stål tilbyder mere robust korrosionsmodstand, mens aluminium kræver beskyttende behandlinger under barske forhold.

4. Vægt: Aluminium vinder til lette applikationer

Aluminiums densitet er ca. 2,7 g/cm³, mindre end en tredjedel af rustfrit stål 8 g/cm³,hvilket er meget let.

·Fly og bildele

·Bærbar elektronik (f.eks. Laptops)

·Forbrugervarer som cykler og campingudstyr

Rustfrit stål heft er en fordel i applikationer, der har brug for stabilitet, såsom industrielle maskiner eller arkitektoniske understøttelser.

5. Termisk og elektrisk ledningsevne

Termisk ledningsevne:

Aluminium udfører varme 3x bedre end rustfrit stål, hvilket gør det ideelt til køleplads, køkkengrej og HVAC -systemer.

Elektrisk ledningsevne:

Aluminium er vidt brugt i kraftledninger og elektriske ledninger på grund af dens høje ledningsevne (61% af kobberene). Rustfrit stål er en dårlig dirigent og bruges sjældent i elektriske anvendelser.

6. Omkostningssammenligning

Aluminium:

Generelt billigere end rustfrit stål, med priser, der svinger baseret på energiomkostninger (aluminiumsproduktion er energikrævende). Fra 2023 koster aluminium ~ $ 2.500 pr. Metrisk ton.

Rustfrit stål:

Dyrere på grund af legeringselementer som krom og nikkel. Grad 304 Rustfrit stål gennemsnit ~ $ 3.000 pr. Metrisk ton.

Tip:For budgetvenlige projekter, hvor vægt betyder noget, skal du vælge aluminium. For lang levetid i barske miljøer kan rustfrit stål retfærdiggøre de højere omkostninger.

7. Bearbejdelighed og fabrikation

Aluminium:

Blødere og lettere at skære, bøje eller ekstrudere. Ideel til komplekse former og hurtig prototype. Imidlertid kan det gummi -værktøjer på grund af dets lave smeltepunkt.

Rustfrit stål:

Sværere at maskinen og kræver specialiserede værktøjer og langsommere hastigheder. Imidlertid har det præcise former og finish godt, hvilket passer til medicinsk udstyr eller arkitektoniske detaljer.

Til svejsning kræver rustfrit stål inert gasafskærmning (TIG/MIG), mens aluminium kræver oplevet håndtering for at undgå fordrejning.