Przystępując do kolejnego projektu związanego z produkcją metali, należy rozważyć, jakiego rodzaju stali użyć. Wybór odpowiedniego rodzaju stali do projektu obróbki metalu jest kluczową i rzadko wspominaną decyzją. Istnieje wiele różnych rodzajów stali, z których dwa najbardziej powszechne to stal nierdzewna i stal węglowa. Chociaż te dwa rodzaje wyglądają tak samo, różnią się kilkoma kluczowymi niuansami. Aby pomóc Państwu w podjęciu decyzji, poniżej przedstawiamy dalsze wprowadzenie do różnic w charakterystyce stali węglowej i stali nierdzewnej.
Podstawowa wiedza o materiałach ze stali węglowej i stali nierdzewnej
Stal składa się głównie z żelaza i około 2% węgla. Jeśli zawartość węgla przekracza 2%, nazywa się ją żeliwem. Chociaż żeliwo ma użyteczne zastosowania, zazwyczaj nie używamy go w produkcji metalu. Gdy zawartość węgla jest mniejsza niż 1%, otrzymany metal to stal węglowa. Ten rodzaj stali zawiera zazwyczaj śladowe ilości manganu, fosforu, siarki, krzemu i fosforu. Niższa zawartość węgla sprawia, że stal jest łatwiejsza w obróbce, ma lepszą plastyczność i jest łatwiejsza do spawania.
Stal nierdzewna jest głównie stalą węglową z dużą ilością chromu. Zawartość chromu jest zwykle około 10,5%. Chrom ma silne powinowactwo do tlenu, co sprawia, że stal nierdzewna ma idealną odporność na korozję. Zwykła stal węglowa łączy się z tlenem, powodując rdzę. Z drugiej strony, w stali nierdzewnej, związki tlenku chromu są związane z powierzchnią, zapobiegając w ten sposób rdzy. Ponadto, gdy porysujesz jej powierzchnię, nowo odsłonięty chrom stworzy więcej odpornych na rdzę wiązań tlenowych.
Czynniki, które należy wziąć pod uwagę przy wyborze stali nierdzewnej i stali węglowej
Być może jest to oczywiste, ale punktem wyjścia jest to, czego potrzebuje dana aplikacja? Wytrzymałości? Atrakcyjnego wyglądu? A może po prostu najniższego kosztu? W zależności od tego, co chcesz osiągnąć, istnieje kilka kluczowych czynników do rozważenia tutaj.
- Wykończenie/wygląd/odporność na korozję
- Plastyczność
- Wytrzymałość
- Spawalność
- Koszt
Następnie porównajmy po kolei stal węglową i nierdzewną.
Wykończenie/wygląd/odporność na korozję
Nawet dla przypadkowych obserwatorów, stal węglowa i stal nierdzewna mają pewne charakterystyczne cechy. Zazwyczaj, stal węglowa wydaje się matowa i nieciekawa. Z drugiej strony, stal nierdzewna wydaje się być bardziej błyszcząca i występuje w różnych gatunkach, które mogą zwiększyć zawartość chromu w stopie, aż powierzchnia stali odbija się jak lustro.
Chociaż obie mogą być szlifowane i polerowane, aby uzyskać jasny, błyszczący wygląd, stal węglowa musi być pokryta warstwą lakieru dość szybko po procesie polerowania, aby uniknąć zmatowienia i ostatecznie rdzewienia.
W procesie produkcji metalu, stal węglowa zazwyczaj wymaga powlekania, aby zapobiec rdzy. Powłoki proszkowe i farby są popularnym wyborem. Oba wymagają obróbki powierzchni, zwłaszcza farba może wymagać regularnego wykończenia.
O ile nie jest używany w silnej atmosferze chloru, stal nierdzewna nie wymaga tej ochrony. Baseny i woda morska są środowiska, które mogą powodować korozję chloru. Jeśli tak się stanie z produktem, to najlepiej wybrać stal nierdzewną o wyższej odporności na chlor, takich jak 316.
Plastyczność
Plastyczność zasadniczo odnosi się do tego, jak łatwo metal może rozciągnąć lub zginać bez złamania. Operacje gięcia (takie jak prasy krawędziowe) zazwyczaj wymagają metalu z dużą plastycznością. Zazwyczaj zginamy metale ciągliwe o małych promieniach, chociaż mogą one pękać przy zginaniu pod ostrym kątem.
Stal niskowęglowa ma doskonałą plastyczność. W stali nierdzewnej, plastyczność w dużej mierze zależy od składu. Oprócz chromu, austenityczna stal nierdzewna zawiera również dużą ilość niklu i ma dobrą plastyczność. Najczęstszym z nich jest poziom 304.
Stale nierdzewne o wyższej zawartości węgla (takie jak 420 i 440 klasy) mają bardzo niską plastyczność. W rezultacie, są one rzadko używane w produkcji.
Strength
Co do zasady, siła jest odwrotnie proporcjonalna do ciągliwości. Dlatego też mocniejsze metale są trudniejsze do formowania. Każdy gatunek stali nierdzewnej jest mocniejszy niż zwykła stal niskowęglowa.
Jako jeden z najszerzej stosowanych metali stalowych, stal węglowa jest wysoce plastyczna i występuje w różnych poziomach zawartości węgla. Stal niskowęglowa jest popularna ze względu na swoją wytrzymałość i niski koszt, podczas gdy stal wysokowęglowa znajduje bardziej niszowe możliwości ze względu na mniejszą wagę i zdolność do utrzymywania precyzyjnie naostrzonej krawędzi.
Spawalność
Wraz ze wzrostem zawartości węgla, spawanie zwykłej stali węglowej staje się coraz trudniejsze. Gdy zawartość węgla przekracza 1%, zwykle wymagane jest wstępne podgrzewanie, aby zapewnić dobry efekt spawania.
Stal nierdzewna jest trudna do spawania, ponieważ jej przewodność cieplna jest niższa niż zwykłej stali węglowej. Innymi słowy, biorąc pod uwagę różnicę w przewodności elektrycznej, efekt spawania austenitycznej stali nierdzewnej jest bardzo dobry. Szczególnie przydatną cechą austenitycznej stali nierdzewnej jest to, że nie twardnieje po podgrzaniu. Oznacza to, że podczas spawania, strefa wpływu ciepła nie będzie twardnieć. Jednak spawanie zwiększa podatność na korozję.
Cost
Koszt jest ważnym czynnikiem branym pod uwagę przy każdym projekcie. Chociaż koszt różnych gatunków jest różny, stal nierdzewna jest generalnie droższa niż stal węglowa. Należy jednak wziąć pod uwagę pewne czynniki łagodzące. Ponieważ stal nierdzewna jest mocniejsza, można użyć jej mniej. Ponadto, ponieważ jest ona stosunkowo bardziej odporna na korozję, nie trzeba płacić za malowanie. W rezultacie, biorąc pod uwagę czas produkcji można użyć, różnica w kosztach będzie znacznie zmniejszona.
W skrócie, jaka jest różnica między stalą nierdzewną a stalą węglową?
Stal nierdzewna ma wysoką zawartość chromu i może być stosowana jako warstwa ochronna przed korozją i rdzą.
Stal węglowa ma wysoką zawartość węgla i będzie korodować i rdzewieć szybko, gdy jest narażona na działanie wilgoci.
Stal nierdzewna jest bardziej atrakcyjna dla oczu i może być używana do dekoracji produktów.
Stal węglowa jest mocniejsza i bardziej wytrzymała niż stal nierdzewna.
Co możemy zaoferować stali nierdzewnej i stali węglowej w produkcji metalu
Chociaż stal nierdzewna i stal węglowa różnią się od siebie, jedna niekoniecznie jest lepsza od drugiej, ponieważ liczy się kontekst. Każdy rodzaj stali ma swoje zalety i wady, które powinny pomóc Ci dopasować stal do wymagań pracy. Ponadto, możemy również zaoferować Państwu te wtórne usługi wykończeniowe, takie jak czarna oksyda, malowanie proszkowe, chromowanie galwaniczne, wykończenie niklem i inne procesy. W SANS Machining, jesteśmy gotowi uprościć proces podejmowania decyzji, więc skontaktuj się z nami teraz z każdym zapytaniem dotyczącym Twojego następnego projektu obróbki metalu.
