ما هو الفرق بين الألمنيوم والفولاذ المقاوم للصدأ؟

عند اختيار مواد للبناء أو التصنيع أو مشاريع DIY ، فإن الألومنيوم والفولاذ المقاوم للصدأ هما من أكثر المعادن شعبية. ولكن ما الذي يميزهم بالضبط؟ سواء كنت مهندسًا أو هواة أو فضوليًا ببساطة ، فإن فهم خلافاتهم يمكن أن يساعدك في اتخاذ قرارات مستنيرة. في هذه المدونة ، سنقوم بتفكيك خصائصها وتطبيقاتها وتكاليفها والمزيد من قبل مصادر الخبراء - لمساعدتك في اختيار المواد المناسبة لتلبية احتياجاتك.

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

1. التكوين: ماذا صنعوا؟

يكمن الفرق الأساسي بين الألمنيوم والفولاذ المقاوم للصدأ في تكوينها.

الألومنيومهو معدن خفيف الوزن ، أبيض فضي موجود في قشرة الأرض. الألمنيوم النقي ناعم ، لذلك غالبًا ما يتم تجميعه بعناصر مثل النحاس أو المغنيسيوم أو السيليكون لتعزيز القوة. على سبيل المثال ، تحتوي سبيكة الألمنيوم 6061 المستخدمة على نطاق واسع على المغنيسيوم والسيليكون.

الفولاذ المقاوم للصدأهي سبيكة قائمة على الحديد تحتوي على 10.5 ٪ على الأقل من الكروم ، مما يخلق طبقة أكسيد سلبية لمقاومة التآكل. تشمل الدرجات الشائعة مثل 304 من الفولاذ المقاوم للصدأ النيكل والكربون.

2. القوة والمتانة

تختلف متطلبات القوة حسب التطبيق ، لذلك دعونا نقارن خصائصها الميكانيكية.

الفولاذ المقاوم للصدأ:

الفولاذ المقاوم للصدأ أقوى بكثير من الألومنيوم ، وخاصة في البيئات عالية الضغط. على سبيل المثال ، يتمتع الصلب غير القابل للصدأ من الدرجة 304 بقوة شد تبلغ حوالي 505 ميجا باسكال ، مقارنة بـ 6061 من الألومنيوم ~ 310 ميجا باسكال.

الألومنيوم:

في حين أن الحجم أقل قوة حسب الحجم ، فإن الألومنيوم لديه نسبة أفضل للقوة إلى الوزن. هذا يجعلها مثالية لمكونات الفضاء الجوي (مثل إطارات الطائرات) وصناعات النقل حيث يكون الحد من الوزن أمرًا بالغ الأهمية.

لذلك ، فإن الفولاذ المقاوم للصدأ أقوى بشكل عام ، لكن الألومنيوم يتفوق عندما تهم القوة الخفيفة.

3. مقاومة التآكل

كلا المعادن يقاوم التآكل ، ولكن آلياتهما تختلف.

الفولاذ المقاوم للصدأ:

يتفاعل الكروم في الفولاذ المقاوم للصدأ مع الأكسجين لتشكيل طبقة أكسيد الكروم الواقية. تمنع هذه الطبقة ذات الشفاء الذاتي الصدأ ، حتى عند الخدش. تضيف درجات مثل 316 من الفولاذ المقاوم للصدأ الموليبدينوم لمقاومة إضافية للمياه المالحة والمواد الكيميائية.

الألومنيوم:

يشكل الألومنيوم بشكل طبيعي طبقة أكسيد رقيقة ، يحميها من الأكسدة. ومع ذلك ، فمن المعرض للتآكل الكلفاني عند إقرانه مع المعادن المختلفة في البيئات الرطبة. أنود أو الطلاء يمكن أن تعزز مقاومتها.

لذلك ، يوفر الفولاذ المقاوم للصدأ مقاومة أكثر قوة للتآكل ، في حين أن الألومنيوم يتطلب علاجات وقائية في ظروف قاسية.

4. الوزن: يفوز الألمنيوم للتطبيقات الخفيفة الوزن

تبلغ كثافة الألومنيوم حوالي 2.7 جم/سم ، أقل من ثلث الفولاذ المقاوم للصدأ 8 جم/سم ،وهو خفيف الوزن للغاية.

·طائرة وأجزاء السيارات

·إلكترونيات محمولة (على سبيل المثال ، أجهزة الكمبيوتر المحمولة)

·السلع الاستهلاكية مثل الدراجات ومعدات التخييم

تعد ثقل الفولاذ المقاوم للصدأ ميزة في التطبيقات التي تحتاج إلى الاستقرار ، مثل الآلات الصناعية أو الدعم المعماري.

5. الموصلية الحرارية والكهربائية

الموصلية الحرارية:

يقوم الألومنيوم بإجراء حرارة 3x أفضل من الفولاذ المقاوم للصدأ ، مما يجعلها مثالية لمصارف الحرارة وأدوات الطهي وأنظمة HVAC.

الموصلية الكهربائية:

يستخدم الألمنيوم على نطاق واسع في خطوط الطاقة والأسلاك الكهربائية بسبب الموصلية العالية (61 ٪ من النحاس). الفولاذ المقاوم للصدأ هو قائد فقير ونادرا ما يستخدم في التطبيقات الكهربائية.

6. مقارنة التكلفة

الألومنيوم:

بشكل عام أرخص من الفولاذ المقاوم للصدأ ، مع تقلب الأسعار بناءً على تكاليف الطاقة (إنتاج الألومنيوم كثيف الطاقة). اعتبارًا من عام 2023 ، تبلغ تكلفة الألومنيوم حوالي 2500 دولار لكل طن متري.

الفولاذ المقاوم للصدأ:

أكثر تكلفة بسبب عناصر السبائك مثل الكروم والنيكل. الصف 304 متوسط الفولاذ المقاوم للصدأ ~ 3000 دولار لكل طن متري.

نصيحة:للمشاريع الصديقة للميزانية حيث يهم الوزن ، اختر الألومنيوم. لطول العمر في البيئات القاسية ، قد يبرر الفولاذ المقاوم للصدأ التكلفة العالية.

7. القابلية للآلات والتصنيع

الألومنيوم:

أكثر ليونة وأسهل لقطع أو الانحناء أو البثق. مثالية للأشكال المعقدة والنماذج الأولية السريعة. ومع ذلك ، يمكن أن يكون الأدوات الصمغ بسبب انخفاض نقطة الانصهار.

الفولاذ المقاوم للصدأ:

من الصعب على الجهاز ، تتطلب أدوات متخصصة وسرعات أبطأ. ومع ذلك ، فإنه يحمل أشكالًا دقيقة وينتهي بشكل جيد ، وتناسب الأجهزة الطبية أو التفاصيل المعمارية.

بالنسبة للحام ، يتطلب الفولاذ المقاوم للصدأ التدريع الغاز الخامل (TIG/MIG) ، في حين أن مطالب الألومنيوم من ذوي الخبرة في التعامل مع التزييف.