不锈钢与铝有什么区别以及项目上如何选择
发布时间：2023-08-16 作者：材料类科研服务平台 阅读量：609
不锈钢和铝这两种金属存在于汽车、厨房、桥梁结构、飞机、建筑结构等中。尽管不锈钢和铝在外观上看起来相似，但它们表现出不同的性能，从而区分了用于制造业的两种金属。本文使用大约 17 种特性在不锈钢和铝之间进行比较，这些特性包括元素成分、耐腐蚀性、电阻、导热性、熔点、硬度、重量等。
不锈钢与铝：元素成分
在为项目选择材料时，考虑金属的元素成分至关重要。这是因为，这种金属的成分负责其性能，例如硬度、耐腐蚀性、熔点等等。相比之下，不锈钢由不同比例的各种元素组成。不锈钢含有铬（11%），而其他元素的成分范围从约0.03%到超过1.0%。其他成分包括铝、硅、硫、镍、硒、钼、氮、钛、铜和铌。另一方面，铝含有不同的成分，包括铝、硅、锌、镁、锰、铜、铁、钛、铬、锆等等。
不锈钢与铝：耐腐蚀性
不锈钢与铝-铝
不锈钢和铝都具有出色的耐腐蚀性能。然而，由于其元素成分，不锈钢比铝具有优势。不锈钢由铬、铁、镍等组成。铬是一种添加剂，有助于为不锈钢提供隐形屏障以防止腐蚀。当不锈钢生锈时，该保护层首当其冲。每当其表面的锈迹被擦洗掉时，不锈钢的铬屏蔽含量就会自我更新。另一方面，铝不像不锈钢那样生锈，而是铝会腐蚀。有趣的是，铝有一个屏蔽层，它是一层薄薄的氧化铝保护层，可防止其表面生锈。然而，保护罩 - 氧化铝不能防止铝受到其他形式的腐蚀。
不锈钢与铝：导电性
不锈钢与铝-导电性
电导率是金属的基本属性，用于量化其传导电流的强度。为了确定不锈钢和铝的电导率，铜被用作标准来评估两种金属的电导率。这是因为铜具有高导电性，并且在 100 到 0 的范围内排名 100。相对于铜的导电性，铝是比钢更好的导体。它表现出约61%的铜电导率和约30%的铜重量。这使其成为用于长距离电力传输和高压架空电力线的理想材料。与铝相比，相对于铜的导电性，不锈钢是一种不良导体。它仅表现出铜电导率的3.5%左右。
不锈钢与铝：导热系数
导热系数是为项目选择材料时要考虑的关键因素。金属的导热性被称为其传导或传递热量的能力。在某些应用中，确定导热系数以了解哪种材料是佳选择非常重要。从本质上讲，好的散热器必须具有高导电率，而导热系数低的材料是良好的绝缘体。相比之下，铝的导热性要好得多，为 1460 BTU-in/hr-ft²-°F （210 W/m-K）。这就是为什么它主要用于空调机组和散热器的原因。另一方面，与铝相比，不锈钢可以在更高的温度下使用，铝在高于 400 华氏度的温度下大多会变软。
不锈钢与铝：熔点
材料的熔点在材料选择中也很重要。这是因为金属在液态时容易成型。这意味着熔点可用于确定材料的可成形性。另一件需要考虑的事情是，一旦材料达到其熔点或温度，就会发生组件故障。因此，熔点是材料开始从固态转变为液态的温度。相比之下，不锈钢的熔点范围更高，从 1230 °C 到大约 – 1530 °C （2250 – 2790 °F）。另一方面，与不锈钢相比，铝的熔点较低，为660.37°C（1220.7°F）。这表明不锈钢比铝更适合耐热应用。
不锈钢与铝：硬度
在硬度方面，金属的比较值描述了金属对其表面的蚀刻、变形、凹陷或划痕的反应。这种硬度测试在制造空间中广泛使用称为压头机的工具进行。材料的硬度对于获得材料的强度很重要。它是使用几种方法测量的，在这种情况下，我们使用布氏标度作为测量不锈钢和铝硬度以进行比较的手段。不锈钢的布氏硬度（80 – 600 HB）大于铝（15 HB），因此，与铝相比，不锈钢更难成型。因此，在需要硬度的应用中，不锈钢优于铝。
不锈钢与铝：密度
铝通常不如不锈钢坚固，不锈钢可以在不损失强度的情况下回收利用。它大约是不锈钢重量的三分之一。铝的密度为 2.7 g/cm3而不锈钢的尺寸约为 8.0 克/厘米3.这些值表明铝的重量比不锈钢轻。由于铝质轻质，它主要用于摩天大楼和飞机。此外，与纯铝相比，铝合金的开发强度更高，因此它们可以支撑用于建造高层建筑的重型玻璃板的重量。
不锈钢与铝：耐用性
如果一种材料在受到正常操作的挑战时保持功能而不使用过度维修或维护，则称其耐用。铝和不锈钢在各自的领域都是耐用的。但是，确定耐用的材料至关重要，尤其是当耐用性是项目要求中的关键实体时。相比之下，就强度和硬度而言，不锈钢被认为是无可争议的赢家。这就是为什么绝大多数卡车和汽车的不锈钢多于铝的原因。不锈钢比铝更坚固、更耐用，因此在汽车和类似应用中优于铝。
不锈钢与铝：可加工性
任何材料的可加工性都是指材料加工的难易程度。此外，材料的可加工性取决于材料的切削条件和物理性能。在这种情况下，铝比不锈钢和大多数金属更具可加工性。这归因于其较低的硬度使其在加工时容易碎屑。可以说，铝比不锈钢相对容易成型。易于切屑意味着金属可以更自由地加工，其描述是切削刀具花费更多的时间和精力切削工件而不是刚刚产生的切屑。铝的加工速度也可以比不锈钢快 3 倍或 4 倍。
不锈钢与铝：成型性
可成形性是材料在成型时表现出塑性变形而不会损坏的能力。不锈钢具有耐磨性和耐磨性，与铝相比更硬，铝相当柔软，更容易成型和切割。与不锈钢相比，大多数铝回火和合金更容易凹陷、凹陷或划伤。虽然不锈钢坚固坚硬，但在重量、力或热量的作用下，它不太可能翘曲、变形或弯曲。在材料可成形性被认为对项目很重要的应用中，铝是一个完美的选择。
不锈钢与铝：可焊性
为项目选择不锈钢或铝通常归结为应用。无论是焊接铝制零件还是不锈钢零件，始终需要高质量的焊接。除了具有不同的质量品种，对于不同的工业应用非常有利之外，不锈钢和铝的焊接方式也不同。当我们进行比较时，不锈钢焊接比铝焊接更具成本效益且易于进行。铝的焊接需要更多的技能和清洁度，但铝部件耐腐蚀且重量更轻。另一方面，不锈钢比铝重 2.5 倍，强度远得多。因此，它在焊接时可以弯曲和变形，但与铝相比不易开裂。
不锈钢与铝：屈服强度
零件的屈服抗拉强度是零件或材料永久开始变形的高应力，而屈服点是非线性变形开始的点。一旦材料超过其屈服点，变形的某些部分将是永久性的和不可逆的。铝的屈服强度范围从低强度铝的7MPa到高强度铝的约11MPa。另一方面，不锈钢的屈服强度范围从低强度不锈钢的25MPa到高强度不锈钢的约2500MPa。因此，如果您的项目要求与屈服强度有关，那么不锈钢是首选。
不锈钢与铝：抗拉强度
极限抗拉强度称为应力-应变曲线上的高强度。据说这是材料在张力下可以承受的大应力。如果施加并保持这种应力，将导致断裂。在大多数情况下，该值明显高于屈服应力，比少数金属的屈服率高出约50%至60%。在这种情况下，我们将不锈钢与铝进行了比较，这表明不锈钢表现出比铝更高的抗拉强度。不锈钢表现出34.5 – 3100 MPa，而纯铝表现出90 MPa的抗拉强度，对于某些可热处理的铝合金，可以增加到690 MPa以上。
不锈钢与铝：剪切强度
材料的剪切强度是其在部件剪切失效之前对剪切载荷的抵抗性能。这种现象通常发生在与作用在其上的力方向平行的平面上。不锈钢剪切应力的额定值在 74.5 – 597 MPa 之间，具体取决于合金性能，而铝的剪切强度额定在 85 至 435 MPa 之间。这表明在需要高抗剪切载荷的应用中，不锈钢是铝的完美选择。
以下是不锈钢的主要应用：
烹饪（厨房水槽，炊具，餐具等等）
建筑（桥梁，机场屋顶，纪念碑和雕塑）
手术工具和医疗设备（临时牙冠，外科植入物，止血器）
汽车应用（车身、轨道车、轻型通勤列车）
航空航天应用（飞机、航天器）
水（管道、垃圾处理、废水处理、海水淡化）
纸张、纸浆和生物质转化（蒸煮器、漂白厂、造纸机）
化学和石化加工
食品和饮料
能源（电解槽、发电）
珠宝
塑料模具中的不锈钢顶针
火器
3D打印
铝
不锈钢与铝铝罐
通常，铝由于其出色的耐腐蚀性，通常用于各种行业。它以多种合金和形式存在，显着有助于改善铝的机械特性，尤其是在回火时。例如，铝合金常见的形式是其铝箔和饮料罐的形式，其由92%至约99%的铝组成。
以下是铝的主要应用：
运输（飞机、自行车、铁路车厢、汽车、船舶、卡车、航天器等）
包装（框架、罐头、箔、）
建筑和施工（壁板，窗户，屋顶，建筑电线，门，护套等等）
电力相关应用（变压器、电机、发电机、导体合金等）
家居用品（家具、炊具等）
设备和机械（工具，管道，加工设备等等）
不锈钢与铝：成本
在重量比较中，铝相对比不锈钢贵。然而，铝约占不锈钢重量的三分之一。结果，当相同体积的不锈钢和铝并排放置时，不锈钢通常要贵30%。这意味着，如果材料成本是非常关键的总体标准，那么铝是便宜的，它被认为超过不锈钢。
总结
不锈钢和铝是制造领域常用的金属之一。它们在航空航天、医疗、烹饪、建筑、建筑等领域的应用非常广泛。虽然不锈钢和铝相似，但它们都具有特定和独特的性能。然而，这不仅仅是成本，在为您的项目选择正确类型的金属时，因素或特性也非常重要。如果遵循，那么您的项目就是成功的。
感谢您阅读不锈钢与铝有什么区别。希望大家能对不锈钢与铝有更好的了解。 如果您想了解更多关于金属科研材料的信息，请收藏我们的网站鑫康新材料https://www.xk-materials.cn/。
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