Stal i aluminium to dwa z najczęściej używanych materiałów na naszej planecie.
Aluminium jest drugim pod względem ilości występującym metaliczny pierwiastek na Ziemi zaraz po krzemie, podczas gdy stal jest najpopularniejszym stopem na świecie.
Chociaż oba metale mają niezliczone zastosowania, istnieje kilka kluczowych czynników, które mogą pomóc w określeniu, który z nich jest najlepszy do danego zadania.
Oto jak się układają:
ODPORNOŚĆ NA KOROZJĘ
Aluminium utlenia się w wyniku tej samej reakcji chemicznej, która powoduje rdzewienie żelaza. Ale w przeciwieństwie do tlenku żelaza, tlenek glinu przykleja się do metalu, chroniąc go przed rozkładem. W rezultacie nie wymaga farby ani innej powłoki, aby chronić ją przed rdzewieniem.
Stal – a konkretnie stal węglowa (nie nierdzewna) – zwykle wymaga malowania po odwirowaniu w celu ochrony przed rdzą i korozją.
SKŁADALNOŚĆ
Podczas gdy stal jest niezwykle trwała i sprężysta, aluminium jest znacznie bardziej elastyczne i elastyczne.
Kowalność i gładka obróbka aluminium pozwala tworzy głębokie, zawiłe i precyzyjne spinniny, dając prowadzącym znaczną swobodę projektowania. Stal jest sztywniejsza i będzie pękać lub zrywać, jeśli zostanie popchnięta zbyt daleko podczas procesu przędzenia.
WYTRZYMAŁOŚĆ
Pomimo zagrożenia korozją stal jest nadal twardsza niż aluminium.
Chociaż aluminium zwiększa wytrzymałość w chłodniejszych środowiskach, jest generalnie bardziej podatne na wgniecenia i zarysowania niż stal.
Stal jest mniej podatna na wypaczanie się lub zginanie pod wpływem ciężaru, siły lub ciepła. Te odporne właściwości sprawiają, że jest to jeden z najtrwalszych materiałów przemysłowych.
WAGA
Stal ma również wyjątkową wytrzymałość, która jest 2,5 razy większa niż aluminium. Jednak waży około 60 procent mniej niż beton, dzięki czemu jest łatwiejszy w transporcie i zastosowaniu w różnych zastosowaniach konstrukcyjnych i produkcyjnych.
W związku z tym kształt i sztywność konstrukcji mogą znacząco wpłynąć na wytrzymałość konstrukcji, a kiedy te dwa czynniki zostaną zoptymalizowane, aluminium może zapewnić podobną niezawodność do porównywalnej konstrukcji stalowej przy połowie masy.
Na przykład w budowie łodzi obowiązuje praktyczna zasada, że aluminium jest mniej więcej o połowę mniejsze niż stal w jednej trzeciej wagi. Oznacza to, że aluminiowy statek można zbudować przy danej wytrzymałości, która stanowi dwie trzecie ciężaru porównywalnej łodzi stalowej.
KOSZT
Koszt aluminium i stali stale rośnie. strumień w oparciu o globalną podaż i popyt, powiązane koszty paliwa oraz rynek rudy żelaza i boksytu. Jednak nawet przy tych wahaniach funt stali jest zazwyczaj tańszy niż funt aluminium.
ZASTOSOWANIA
Dobry sposób na określenie, czy stal czy aluminium jest najlepsza do określonego zastosowania jest spojrzenie na to, jak te dwa metale są wykorzystywane:
Konstrukcja
Wytrzymałość stali sprawia, że jest to najlepszy wybór w przypadku wielu projektów budowlanych. To materiał na drapacze chmur, stadiony, linie kolejowe, drogi, lotniska, schody ze stali i inne projekty, w których najważniejsza jest trwałość. Wiele narzędzi używanych w tych projektach jest również wykonanych ze stali.
Aluminium jest również solidnym materiałem na schody, a także kształty, których nie można uzyskać za pomocą stali lub drewna. Stosunek wytrzymałości do masy aluminium sprawia, że jest to solidny i oszczędzający czas materiał do budowy wysokich budynków.
Energia
Konstrukcje stalowe mają kluczowe znaczenie dla energii jądrowej i gazu ziemnego , energetyka wiatrowa i infrastruktura elektryczna. Stal jest również używana w platformach morskich, wieżach przesyłowych, rdzeniach transformatorów i ekranach elektromagnetycznych, a także w urządzeniach wydobywczych i produkcyjnych, takich jak dźwigi i wózki widłowe.
Niska gęstość aluminium i wysoka przewodność cieplna sprawiają, że jest to doskonała opcja do elektrycznych linii przesyłowych. Jest nie tylko tańszy niż miedź, ale jest prawie dwa razy lepszym przewodnikiem i można go łatwiej uformować w przewody.
Transport
Oprócz tego stanowi mniej więcej połowę przeciętny samochód lub ciężarówka, stalowe szyny, elementy silników odrzutowych, statki morskie, łańcuchy kotwiczne i inne elementy transportowe o dużej wytrzymałości.
Przemysł lotniczy jest wiodącym rynkiem transportowym aluminium, a samoloty i statki kosmiczne zawierają do 90% stopy aluminium. Zapotrzebowanie na większą oszczędność paliwa sprawiło, że aluminium stało się coraz bardziej popularnym metalem również w przemyśle motoryzacyjnym, a przewiduje się, że zawartość aluminium w nowoczesnych pojazdach wzrośnie o ponad 60% w ciągu następnej dekady.
Opakowania i produkty konsumenckie Towary
Ponad połowa wagi sprzętu gospodarstwa domowego, takiego jak lodówki, piekarniki i pralki, pochodzi ze stali. Stal jest również popularna w produkcji schodów metalowych, śrub, gwoździ i innych materiałów konstrukcyjnych.
Nietoksyczne właściwości aluminium sprawiają, że idealnie nadaje się do pakowania żywności, leków i napojów.Jest również szeroko stosowany do produkcji folii i przyborów kuchennych oraz jest integralną częścią niezliczonej elektroniki, w tym smartfonów, telewizorów, komputerów i żarówek LED.
KTÓRY METAL ZDOBYWA MEDAL?
Jak wspomnieliśmy, funt stali prawie zawsze będzie tańszy niż funt aluminium. Jest to jednak mniej więcej tak bliskie jednoznacznemu zwycięzcy. Mówiąc najprościej, najlepszy metal jest najlepszym metalem do konkretnego zadania.
Wybierając najlepszy metal do następnego projektu, weź pod uwagę charakterystykę konkretnego zastosowania, a nawet koszt.