Hver er munurinn á áli og ryðfríu stáli?

Þegar efni eru valin fyrir byggingarframkvæmdir, framleiðslu eða „gerðu það sjálfur“ verkefni eru ál og ryðfrítt stál tvö af vinsælustu málmunum. En hvað nákvæmlega greinir þau frá öðrum? Hvort sem þú ert verkfræðingur, áhugamaður eða einfaldlega forvitinn, þá getur skilningur á muninum hjálpað þér að taka upplýstar ákvarðanir. Í þessari bloggfærslu munum við greina eiginleika þeirra, notkun, kostnað og fleira – með stuðningi sérfræðinga – til að hjálpa þér að velja rétta efnið fyrir þarfir þínar.

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

1. Efni: Úr hverju eru þau gerð?

Grundvallarmunurinn á áli og ryðfríu stáli liggur í samsetningu þeirra.

Áler léttur, silfurhvítur málmur sem finnst í jarðskorpunni. Hreint ál er mjúkt, þannig að það er oft blandað saman við frumefni eins og kopar, magnesíum eða sílikon til að auka styrk. Til dæmis inniheldur 6061 álblönduna, sem er mikið notuð, magnesíum og sílikon.

Ryðfrítt stáler járnblönduð málmblanda sem inniheldur að minnsta kosti 10,5% króm, sem myndar óvirkt oxíðlag til að standast tæringuAlgengar tegundir eins og 304 ryðfrítt stál innihalda einnig nikkel og kolefni.

2. Styrkur og endingartími

Styrkkröfur eru mismunandi eftir notkun, svo við skulum bera saman vélræna eiginleika þeirra.

Ryðfrítt stál:

Ryðfrítt stál er mun sterkara en ál, sérstaklega í umhverfi sem verða fyrir miklu álagi. Til dæmis hefur ryðfrítt stál af gerðinni 304 togstyrk upp á ~505 MPa, samanborið við ~310 MPa í ál af gerðinni 6061.

Ál:

Þótt ál sé minna sterkt miðað við rúmmál hefur það betra hlutfall styrks og þyngdar. Þetta gerir það tilvalið fyrir íhluti í geimferðaiðnaði (eins og flugvélagrindur) og flutningaiðnað þar sem þyngdarlækkun er mikilvæg.

Svo er ryðfrítt stál sterkara í heildina, en ál er betra þegar léttleiki skiptir máli.

3. Tæringarþol

Báðir málmarnir standast tæringu, en verkunarháttur þeirra er ólíkur.

Ryðfrítt stál:

Króm í ryðfríu stáli hvarfast við súrefni og myndar verndandi krómoxíðlag. Þetta sjálfgræðandi lag kemur í veg fyrir ryð, jafnvel þótt það rispist. Tegundir eins og 316 ryðfríu stáli bæta við mólýbdeni fyrir aukna þol gegn saltvatni og efnum.

Ál:

Ál myndar náttúrulega þunnt oxíðlag sem verndar það gegn oxun. Hins vegar er það viðkvæmt fyrir galvanískri tæringu þegar það er parað við ólíka málma í röku umhverfi. Anodisering eða húðun getur aukið viðnám þess.

Þannig býður ryðfrítt stál upp á sterkari tæringarþol, en ál þarfnast verndarmeðferðar við erfiðar aðstæður.

4. Þyngd: Ál er betra fyrir léttar notkunarleiðir

Þéttleiki áls er um 2,7 g/cm³, sem er minna en þriðjungur af 8 g/cm³ ryðfríu stáli.sem er mjög létt.

·Flugvéla- og bílavarahlutir

·Flytjanleg raftæki (t.d. fartölvur)

·Neytendavörur eins og reiðhjól og útilegur

Þyngd ryðfrítt stál er kostur í forritum sem krefjast stöðugleika, svo sem iðnaðarvéla eða byggingarlistarstuðnings.

5. Varma- og rafleiðni

Varmaleiðni:

Ál leiðir hita þrisvar sinnum betur en ryðfrítt stál, sem gerir það tilvalið fyrir kælibúnað, eldhúsáhöld og loftræstikerfi.

Rafleiðni:

Ál er mikið notað í rafmagnslínur og raflögn vegna mikillar leiðni þess (61% af kopar). Ryðfrítt stál er lélegur leiðari og er sjaldan notað í rafmagnsforritum.

6. Kostnaðarsamanburður

Ál:

Almennt ódýrara en ryðfrítt stál, þar sem verð sveiflast eftir orkukostnaði (álframleiðsla er orkufrek). Árið 2023 kostaði ál um 2.500 dollara á tonn.

Ryðfrítt stál:

Dýrara vegna málmblönduþátta eins og króms og nikkels. Ryðfrítt stál af gerð 304 kostar að meðaltali um 3.000 dollara á tonn.

Ábending:Fyrir hagkvæm verkefni þar sem þyngd skiptir máli, veldu ál. Til að tryggja endingu í erfiðu umhverfi gæti ryðfrítt stál réttlætt hærri kostnað.

7. Vélrænni vinnsluhæfni og smíði

Ál:

Mýkra og auðveldara að skera, beygja eða pressa. Tilvalið fyrir flókin form og hraðgerða frumgerðasmíði. Hins vegar getur það valdið því að verkfæri eru götótt vegna lágs bræðslumarks.

Ryðfrítt stál:

Erfiðara í vinnslu, krefst sérhæfðra verkfæra og hægari hraða. Hins vegar heldur það nákvæmum formum og frágangi vel og hentar því vel fyrir lækningatæki eða byggingarlistarleg smáatriði.

Til suðu þarf ryðfrítt stál að vera með óvirku gasi (TIG/MIG) en ál krefst mikillar meðhöndlunar til að koma í veg fyrir aflögun.