تفاوت آلومینیوم و استیل؛ کدام بهتر است؟

آلومینیوم و استیل از جمله پرکاربردترین فلزات برای استفاده در صنایع مختلف هستند که ضمن داشتن برخی شباهت‌های ظاهری، ویژگی‌ها و کاربردهای متفاوتی دارند. این دو گروه از آلیاژها که با پرداخت‌های سطحی متنوع و مقاومت بالا به خوردگی گاهی با یکدیگر اشتباه گرفته می‌شوند، اصولاً تفاوت‌های فنی اساسی دارند. با مقایسه خصوصیات آلومینیوم و فولاد ضدزنگ یا استنلس استیل می‌توان به اختلاف آن‌ها در کاربردهایشان رسید. در این مطلب از بلاگ استیل رخ قصد داریم به تفاوت آلومینیوم و استیل بپردازیم و کاربردهای هرکدام را بررسی کنیم. پس تا انتهای این مطلب همراه ما باشید تا با تفاوت‌های آلومینیوم و استیل بیشتر آشنا شویم.

آشنایی اولیه با آلومینیوم و استیل

قبل از بررسی تفاوت آلومینیوم و استیل، بهتر است به طور مختصر با هرکدام از آن‌ها آَشنا شویم. استنلس استیل یا فولاد زنگ نزن، گروهی از آلیاژ های پایه‌ آهن یا فولادی است که به آن عناصر آلیاژی نظیر کروم، نیکل، منگنز، مولیبدن و … اضافه می‌شود. استیل دارای مقاومت بسیار خوب در برابر خوردگی است و همچنین استحکام بسیار بالایی دارد. چگالی استیل به طور میانگین در حدود 7900 کیلوگرم بر متر مکعب است. استیل علاوه بر ویژگی‌هایی که ذکر شد، ظاهری بسیار جذاب دارد و بسیار بهداشتی است. همچنین با اکثر فرایندها و روش‌های ساخت سازگار است و قابلیت تولید دارد. از طرف دیگر در دماهای بالا و پایین خواص خود را حفظ می‌نماید.

از طرف دیگر آلومینیوم یک فلز سبک، با دوام و با استحکام است. عناصر آلیاژی که به گریدهای آلومینیوم اضافه می‌‌شوند، سیلیسیوم، مس، منگنز و … هستند. این عناصر می‌توانند تاثیر بسیار زیادی در استحکام، شکل پذیری و قابلیت جوشکاری آلومینیوم داشته باشند. مهم‌ترین ویژگی آلومینیوم که سبب کابرد گسترده آن در صنایع مختلف شده است، نسبت استحکام به وزن بالای آن است. این بدان معنی است که آلومینیوم با توجه به وزنی که دارد استحکام بسیار خوبی را از خود نشان می‌دهد.

این دو فلز از استخراج تا تولید و دامنه کاربردها تفاوت‌های بسیار زیادی دارند که شاید گفتن همه این موارد از حوصله این مطلب خارج باشد، به همین دلیل در ادامه به برخی از تفاوت‌های اساسی آن‌ها می‌پردازیم.

تفاوت‌های آلومینیوم و استیل

اولین و مهم‌ترین تفاوت آلومینیوم و استیل که در برخورد اول با این دو فلز نظر شما را جلب خواهد کرد، تفاوت وزن آن‌هاست. چگالی یا وزن مخصوص استیل تقریبا سه برابر آلومینیوم است و اگر دو قطعه با ابعاد یکسان از آلومینیوم و استیل داشته باشید، وزن قطعه فولادی تقریباً سه برابر است.

در ادامه به بررسی سایر تفاوت‌های استیل و آلومینیوم می‌پردازیم.

استحکام استیل بیشتر است یا آلومینیوم؟

دیگر تفاوت آلومینیوم و استیل در استحکام آن‌هاست. استیل همیشه در طراحی‌های یکسان با آلومینیوم استحکام بیشتری از خود نشان می‌دهد. طبق تست‌های انجام شده بر روی این دو فلز می‌توان به تفاوت آلومینیوم و استیل در استحکام پی برد. استحکام کششی با توجه به گریدهای مختلف، از حدود 500 تا 1300 مگاپاسکال متغیر است. این در حالی است که استحکام گریدهای مختلف آلومینیوم از حدود 100 تا 400 مگاپاسکال متغیر است. با این اعداد و ارقام می‌توان به راحتی متوجه مستحکم‌تر بودن استیل نسبت به آلومینیوم شد.

چکش خواری و شکل پذیری استیل و آلومینیوم

شکل پذیری و چکش خواری در هریک از گریدهای استیل و آلومینیوم متفاوت است. برخی از گریدهای استیل دارای شکل پذیری بهتری نسبت به سایر گریدهای استیل هستند و این مورد درباره آلومینیوم نیز صدق می‌کند. برخی از گریدهای آلومینیوم و استیل شکل پذیری بسیار ضعیفی دارند و اصلا نمی‌توان از آن‌ها برای ساخت قطعاتی که نیاز به فرمینگ دارند استفاده کرد. اما به طور کلی می‌خواهیم مقایسه‌ای از استیل و آلومینیوم داشته باشیم. تفاوت آلومینیوم و استیل در شکل دهی را می‌توان با استحکامشان مرتبط دانست. با توجه به استحکام پایین‌تر آلومینیوم می‌توان با اعمال نیروی کمتری نسبت به فولاد آن را شکل دهی کنیم. علاوه بر شکل دهی، برش، خمکاری و اکستروژن قطعات آلومینیومی بسیار راحت‌تر است. حتی می‌توان اکستروژن آلومینیوم را به صورت سرد انجام داد و این در حالی است که برای استیل این امر به سختی امکان پذیر است و برای کاهش استحکام استیل و افزایش شکل پذیری (شکل پذیری – ویژگی کلیدی فولاد ضد زنگ برای کشش عمیق)، باید آن را تا دماهای بالایی در حدود 1000 درجه گرم کرد.

از نظر مقاومت به خوردگی کدام بهتر است؟ استیل یا آلومینیوم؟

در مقایسه آلومینیوم و فولاد ضدزنگ می‌توان به مقاومت به خوردگی توجه ویژه‌ای داشت. هردوی این فلزات مکانیزم تقریبا مشابهی برای مقاومت به خوردگی دارند اما تفاوت آن‌ها در میزان مقاومت آن‌ها و محیط‌هایی است که در آن می‌توانند مقاومت به خوردگی خود را حفظ کنند. استیل با تشکیل یک لایه اکسید کروم می‌تواند مقاومت بسیار خوبی در برابر خوردگی داشته باشد. از طرفی روی سطح آلومینیوم نیز یک لایه اکسید آلومینیوم تشکیل می‌شود که می‌تواند در برابر اکسید شدن مقاومت بسیار خوبی داشته باشد.

تفاوت آلومینیوم و استیل در مقاومت به خوردگی در محیط‌های دریایی و خورنده شدید‌تر وضوح بیشتری پیدا می‌کند. در محیط‌های شدید اسیدی یا بازی استفاده از آلومینیوم می‌تواند منجر به خوردگی شدید و شکست قطعات شود. به طور کلی می‌توان گفت مقاومت استیل در برابر محیط‌های خورنده بسیار بهتر است. اما گریدهایی از آلومینیوم هستند که برای محیط‌های دریایی ساخته شده‌اند و در مواردی که محدودیت وزنی برای استفاده از استیل داشته باشیم، این گریدها می‌توانند مورد استفاده قرار گیرند. آنودایز کردن آلومینیوم نیز می‌تواند سبب بهبود مقاومت در برابر خوردگی شود.

مقایسه خواص فیزیکی استیل و آلومینیوم

در مقایسه آلومینیوم و فولاد باید به ویژگی‌هایی نظیر نقطه ذوب و هدایت حرارتی اشاره کرد. نقطعه ذوب آلومینیوم به مراتب کمتر از انواع گریدهای استیل است. علاوه بر نقطه ذوب، دمای خمیری شدن آلومینیوم نیز بسیار کمتر از فولاد است. دمای ذوب آلومینیوم در حدود 770 درجه سانتی‌گراد است و این درحالی است که استیل 304 در حدود 1400 درجه سانتی‌گراد ذوب می‌شود. علاوه بر این آلومینیوم در دمای 400 درجه حالت خمیری پیدا می‌کند. در حالی که برخی از گریدهای استیل دمای کاری حدود 1100 درجه سانتی‌گراد دارند.

تفاوت آلومینیوم و استیل در انتقال حرارت نیز بسیار زیاد است. استیل هدایت حرارتی بسیار کمتری نسبت به آلومینیوم دارد و به همین دلیل در مواردی که نیاز است انتقال حرارت به سرعت انجام شود از آلومینیوم استفاده می‌شود.

جوشکاری آلومینیوم و استیل چگونه است؟

در مقایسه آلومینیوم و فولاد ضد زنگ برای قابلیت جوشکاری بهتر است به این مورد اشاره کرد که همه گریدهای استیل و یا همه گریدهای آلومینیوم جوش پذیر نیستند. بنابراین باید گریدهایی که قابلیت جوشکاری خوبی دارند با یکدیگر مقایسه شوند.

در آلومینیوم جوش پذیرترین گرید، گریدهای سری 6000 هزار هستند. برای جوشکاری این گریدها از روش‌های TIG و MIG استفاده می‌شود. ملاحظات بسیار زیادی برای جوشکاری آلومینیوم مطرح می‌شود. برای مثال حرارت ورودی برای جوشکاری باید تا حد ممکن پایین باشد چرا که به دلیل انتقال حرارت بالا و خمیری شدن در دمای 400 درجه سانتی‌گراد، احتمال فروپاشی قطعات آلومینیومی در حین جوشکاری بسیار زیاد است و مهارت جوشکار اهمیت بسیار زیادی در خط جوش نهایی دارد.

جوشکاری استیل بسیار ساده‌تر از جوشکاری آلومینیوم است. به دلیل انتقال حرارت پایین‌تر استیل و همچنین نقطه ذوب بالای آن می‌توان مقاطع ضخیم استیل را به راحتی به روش‌های مختلف جوشکاری کرد. برای جوشکاری (جوشکاری استنلس استیل چگونه انجام می‌شود؟) مقاطع نازک استیل نیز باید مراقب بود قطعات دچار تاب خوردگی نشوند.

کاربردهای استیل و فولاد

دیگر تفاوت آلومینیوم و استیل در کاربردهای آن‌هاست. هرچند باید گفت در برخی از موارد هردوی این فلزات مورد استفاده قرار می‌گیرند اما نمی‌توانند جایگزین یکدیگر باشند. برای مثال در تولید برخی قابلمه‌ها از استیل و آلومینیوم به طور همزمان استفاده می‌شود. برای تولید برخی از قابلمه‌ها از ورق آلومینیومی که دو طرف آن توسط ورق استیل پوشش دهی شده است استفاده می‌کنند تا هم از انتقال حرارت و سبکی آلومینیوم بهره ببرند و هم از بهداشتی بودن، دوام و استحکام استیل.

استفاده از استیل در ساخت تجهیزات پزشکی بسیار رایج‌تر است و در این مورد از قطعات آلومینیومی به ندرت استفاده می‌شود. دوام و بهداشتی بودن برخی از گریدهای استیل سبب این کاربردها شده است. علاوه بر آن مقاومت بسیار خوب در برابر خوردگی، استحکام و سختی بالای استیل سبب شده است تا جایی برای آلومینیوم در این صنایع نباشد.

کاربردهای استیل عبارتند از:

هوافضا

کشاوری

ساختمان سازی

الکترونیک

صنایع غذایی

صنایع دریایی

صنایع نفت و گاز

و …

برخی از کاربردهای آلومینیم نیز عبارتند از:

صنایع هوافضا

فیلترهای هوا

صنایع خودروسازی

تولید برق

مخابرات

حمل و نقل

ساخت و ساز

و …

بیشتر بخوانید: از کاربرد استیل در صنایع پزشکی چه می دانید؟ 

قیمت استیل و آلومینیوم

برای مقایسه آلومینیوم و فولاد، باید به میزان عرضه و تقاضای آن توجه داشت. عوامل بسیار زیادی بر روی قیمت این دو فلز اثر گذار هستند. بازیافت پذیری و قابلیت استفاده دوباره از استیل سبب شده است که قیمت پایین‌تری نسبت به آلومینیوم داشته باشد. فرآوری و پالایش آلیاژهای آلومینیوم نیز نسبت به استیل سخت‌تر است و همین دلیل نیز قیمت آن را نسبت به فولاد افزایش می‌دهد.

سخن آخر

در مقایسه آلومینیوم و فولاد زنگ نزن یا استیل می‌توان به موارد بسیار زیادی اشاره کرد. هرکدام از این دو خانواده آلیاژها جایگاه خود را در صنعت دارند. در برخی از صنایع هردوی این فلزات مورد استفاده قرار می‌گیرند اما نمی‌توانند جایگزین یکدیگر شوند. استیل دارای ویژگی‌هایی نظیر مقاومت به خوردگی بسیار بالا، استحکام بالا و طول عمر زیاد است. از طرفی آلومینیوم نیز دارای نسبت استحکام به وزن خوب، قابلیت شکل پذیری بالا و مقاومت خوب در برابر اکسیداسیون است.

شما می‌توانید خرید ورق استیل، در آلیاژها و ضخامت‌های متنوع، خرید پروفیل استیل و خرید دیگر مقاطع استیل را با بهترین قیمت از استیل رخ انجام دهید. مشاوران فروش ما همواره آماده پاسخگویی به سوالات شما هستند.