铝和不锈钢在生活的不同方面发挥着至关重要的作用,包括食品储存、汽车、航空航天和家居装饰用途。铝于1825年被发现,并于1856年开始工业生产。另一方面,不锈钢由Harry Brearley于1913年发明,不锈钢领域的进一步发展至今仍在继续。铝和不锈钢由于耐腐蚀且可回收而经久耐用。最初,铝的生产遇到了困难,但从 200 年到 2 年,产量仍然从 1885 吨增加到 1998 万吨。本文将通过开发每种合金的坚实基础,对不锈钢和铝进行比较。
不锈钢成分和性能
将不同类型的不锈钢列在表中的目的是为了了解不同类型中合金元素的变化。
表1. 不同类型不锈钢合金的化学成分
先生没有。
不锈钢种类
合金元素(wt.%)
年级
C
Si
Mn
P
S
Cr
Mo
Ni
N
1.
奥氏体不锈钢
301
0.05-0.15
2
2
0.045
0.015
16-19
0.80
6-9.5
0.10
2.
马氏体不锈钢
401
0.08-0.15
1
1.5
0.04
0.015
11-13
-
0.75
-
3.
铁素体不锈钢
434
0.08
1
1
0.04
0.015
16-18
[4 x (C + N) + 0.15] 至最大 0.8
(3 x C + 0.3) 至最大 1
-
4.
沉淀硬化不锈钢
15-5PH
最大0.07
最大1
最大1
最大0.04
最大0.03
14-15.5
-
3.5-5.5
-
*铁平衡
铝的成分和性能
铸造和锻造铝合金都是著名的。本文将讨论根据主要合金元素分为不同系列的变形铝合金。主要合金元素及其性能如下表所示。
先生没有。
锻
主要合金元素
查看房源
1.
1xxx
99%纯
导热性好
强度低
优异的焊接性
良好的耐腐蚀性
2.
2xxx
铜
高强度重量比
良好的抗疲劳性
应用:航空航天和结构部件
3.
3xxx
锰
良好的耐腐蚀性
强度适中
良好的成型性
应用:建筑、热交换器
4.
4xxx
硅
5.
5xxx
镁
高耐腐蚀性
高强度
应用:船舶
6.
6xxx
镁+硅
良好的耐腐蚀性
良好的焊接性
良好的成型性
应用:建筑和结构
7.
7xxx
锌
高强度
耐腐蚀性差
优异的机械加工性
应用: 军事装备
8.
8xxx
锂
导热性好
高强度重量比
良好的耐腐蚀性
应用:航空航天、汽车和国防
铝和不锈钢有什么区别
铝合金还因高强度重量比而闻名。不锈钢主要由铬、铁以及其他合金元素如钼、镍、硅等组成。
耐热
不锈钢的熔点为 2500 ⁰F,铝的熔点为 1200 ⁰F。不锈钢的耐热性能比铝好。由于铝是热的良导体,并且由于其导热和散热特性而在热交换器和散热器中得到应用。
铝比钢轻多少
不锈钢和铝的密度为7.8 g/cmXNUMX3 和2.7克/厘米3, 分别。铝的密度比不锈钢低 2.9 倍。铝的重量低于不锈钢。
钢和铝的重量差异
如果铝和不锈钢体积相同,那么不锈钢将比铝重1/3。
铝与不锈钢的腐蚀
铝和不锈钢不会生锈。在不锈钢中添加 10-11 wt.% 铬,以提高耐腐蚀性。由于表面Cr的氧化2O3 形成在表面并保护其免受过度和进一步的氧化。氧化铝(氧化铝,Al2O3)形成于铝或其合金的表面,以保护其免受腐蚀。与不锈钢相比,铝的保护层在恶劣的环境中并不是非常有效和高效。
盐水中的铝与不锈钢
铝形成保护层,但不如不锈钢钝化层有效。铝对海洋环境没有表现出良好的耐腐蚀性。在卤化物离子存在下,点蚀或局部腐蚀是铝的一个问题。
不锈钢比铝坚固吗
是的,不锈钢的极限拉伸强度优于铝。铝合金的拉伸强度在 90 至 690 MPa 范围内 [8]。不锈钢的最大抗拉强度为1380 MPa。当需要高强度重量比时,铝是最好的选择之一。铝在低温下表现良好,而不锈钢则经历延展性向脆性转变。
钢材强度图
表 3. 不锈钢的极限拉伸强度和屈服强度 [15]。
先生没有。
年级
极限拉伸强度
(UTS)- 兆帕
屈服强度
(YS)——兆帕
1.
奥氏体不锈钢即321、316、304
515-690
205
2.
铁素体不锈钢
450-600
205
3.
马氏体不锈钢
480-1030
275-345
4.
双相不锈钢
620-1010
450-550
5.
沉淀硬化钢
1000-1240
795-1170
铝强度表
表 4. 铝合金的极限拉伸强度和屈服强度。
先生没有。
年级
极限拉伸强度
(UTS)- 兆帕
屈服强度
(YS)——兆帕
1.
1xxx
10-130
20-90
2.
2xxx
250-550
150-500
3.
3xxx
140-310
45-240
4.
4xxx
140-350
70-300
5.
5xxx
200-450
100-400
6.
6xxx
200-450
100-350
7.
7xxx [17]
300-700
200-250
不锈钢具有延展性吗?
材料的延展性是指材料在压缩载荷下发生塑性变形而不破裂或断裂的特性。与铝相比,不锈钢的延展性较差,但具有一定程度的延展性。许多因素影响钢的延展性,包括温度、合金元素、压缩力和变形率。不锈钢的轧制、锻造、冲压和弯曲等金属制造工艺很容易实现,但与铝相比需要更专业的设备。奥氏体不锈钢比马氏体不锈钢具有更好的延展性。
不锈钢比铝便宜吗?
不,不锈钢并不比铝便宜。用于生产不锈钢的合金元素/成分比铝合金昂贵。与不锈钢相比,铝的合金制造/加工/机械加工/制造相对便宜。
钢与铝的拉伸强度
钢的抗拉强度低至450,高至1240 MPa,而铝的抗拉强度在10-700 MPa范围内。因此,钢提供的抗拉强度相对高于铝。
钢与铝的颜色
不锈钢外观银灰色,抛光后表面可按要求反光。不锈钢也有铜色和金色,因为为此目的暗示了物理气相沉积。不锈钢表面可以像镜面一样反光。铝的颜色为银白色,铝表面可以通过阳极氧化和涂漆来实现不同的颜色。
铝与不锈钢反应
铝和不锈钢在与电解液接触时会发生电偶腐蚀。铝是不如不锈钢贵重的金属,因此不锈钢充当阴极,铝充当阳极。由于铝离子和电子进入电解质,铝会氧化。电解质中发生电子和离子的反应。不锈钢发生还原反应。不锈钢保持完好,但当铝和不锈钢接触时,铝的腐蚀会加速。
应用
荷兰烤箱
荷兰烤箱由不锈钢制成,因为与铝相比,不锈钢更能保持热量。它易于清洁和维护,但没有沉重且气密的盖子。铸铁是不锈钢和铸铁之间更合适的选择,因为与不锈钢相比,铸铁可以更长时间地保留热量。铝的导热性比铝好。两种材料均表现出良好的耐腐蚀性。
苹果手表
市场上有铝制和不锈钢的苹果手表,而且美观。如果重量轻、舒适以及时尚的设计是首要考虑因素,那么铝制苹果手表是正确的选择。铝带也有不同颜色可供选择。如果要求豪华的外观和耐磨性,那么不锈钢是更合适的选择。就承受能力而言,铝制苹果手表比不锈钢便宜。
炊具
当在其中烹饪咸味和酸性食物时,铝炊具会受到侵蚀或腐蚀,并成为不健康食物的一部分。铝是一种非常好的热导体,也可以快速燃烧食物。另一方面,不锈钢炊具克服了铝炊具带来的所有问题。就负担能力而言,铝制炊具更便宜。
饰品批发
与铝相比,不锈钢更耐用。是的,不锈钢可用于珠宝,其寿命可以通过不锈钢的拉伸强度和使用时对其提供的保护来评估。
铝和不锈钢哪个更好
铝优于不锈钢或不锈钢优于铝,完全取决于应用所需的性能。假设需要重量轻但强度低,并且比不锈钢具有中等或相对较低的耐腐蚀性,比铝将是合适的选择。如果需要高强度和良好的耐腐蚀性,那么钢会比铝更好。
铝合金会生锈吗
不会,铝合金在普通环境条件下不会生锈。在海洋环境中,卤化物离子能够通过点蚀或局部腐蚀导致铝生锈。
铝是多孔的吗
铝不是多孔的,但氧化铝是。氧化铝(铝2O3)是氧化铝层,充当钝化层,保护铝合金免受腐蚀。氧化铝可以是多孔的,并且可以使用不同的技术来减少孔隙率或堵塞孔隙。多孔氧化铝可用于催化剂、过滤和生物医学等多种应用。
最佳散热材料
铝是热的良导体,而不锈钢则具有良好的耐热性。所以铝是更好的选择。
户外用不锈钢好还是铝好
当材料要在室外使用时,要求耐腐蚀和耐用。不锈钢是更好的选择。
如何区分不锈钢和铝
如果表面没有进一步处理,不锈钢呈银色或浅灰色,铝呈蓝灰色。对于相同体积的材料,铝的重量比不锈钢更轻。
铝的优点和缺点
高强度重量比
中等耐腐蚀性
耐用
可回收
高导热性
多孔保护层
海洋环境中耐腐蚀性差
延展性好
不锈钢的优点和缺点
不锈钢材质卫生
易于维护
高耐磨性
良好的耐腐蚀性
美观且可用于配饰。
高强度
金属制造很棘手,因为金属制造需要更专业的设备。可塑性不好。
重
铝与不锈钢:机加工和焊接项目中如何选择
铝的焊接和机加工相对容易。由于铝的熔点较低,因此采用多种焊接技术进行焊接,即钨极惰性气体保护焊和金属惰性气体保护焊。铝切屑在加工过程中很容易脱落,避免切屑堵塞。另一方面,由于熔化温度高和碳化铬的形成(敏化),不锈钢的焊接很困难。
要根据需求或所需性能选择最合适的材料,请联系我们的专家,为特定应用选择合适的材料。
常见问题
铝制苹果手表和不锈钢苹果手表的区别
铝制苹果手表重量轻、舒适且价格实惠,设计时尚。铝带也有不同颜色可供选择。如果要求豪华的外观和耐磨性,那么不锈钢是更合适的选择。
铝和不锈钢哪个更健康
不锈钢的氧化层不是多孔的,因此材料不会生长。不锈钢炊具、食品加工设备、食品储存和手术器械非常有名。不锈钢更有利于健康。