Razlika između čelika i aluminija
Poznajete li aluminij? Aluminij je metalni element kojeg priroda ima u izobilju. To je srebrno-bijeli laki metal dobre duktilnosti, otpornost na koroziju, i lakoću. Metalni aluminij može se izraditi u šipke (aluminijske šipke), plahte (aluminijske ploče), folije (aluminijska folija), kiflice (aluminijske role), trake (aluminijske trake), i žice.
Metalni aluminij može stvoriti oksidni film u vlažnom zraku kako bi se spriječila korozija metala, koji pomaže u zaštiti aluminija od daljnje oksidacije. Sadržaj aluminija u zemljinoj kori na drugom je mjestu nakon kisika i silicija, i jedan je od najzastupljenijih metalnih elemenata u zemljinoj kori. Zbog svojih jedinstvenih fizičkih i kemijskih svojstava, aluminij i njegove legure naširoko se koriste u važnim industrijskim područjima kao što je zrakoplovstvo, konstrukcija, i automobile.
Čelik je legura sastavljena od željeza i ugljika i drugih malih količina elemenata. To je opći naziv za legure željeza i ugljika s udjelom ugljika između 0.02% i 2.11% po masi.
Kemijski sastav čelika može jako varirati. Čelik koji sadrži male količine mangana, fosfor, silicij, sumpora i drugih elemenata te sadržaj ugljika manji od 1.7% naziva se ugljični čelik. Čelik je jedan od najčešće korištenih metalnih materijala na svijetu i naširoko se koristi u raznim područjima kao što je građevinarstvo, automobili, zrakoplovstvo, i proizvodnja strojeva.
Čelik i aluminij su dva uobičajena metalna materijala sa značajnim razlikama u mnogim aspektima.
Metalni čelik ima različite vrste čelika prema sadržaju ugljika, a postoje i razlike u tvrdoći. Metalni aluminij također se dijeli na 1000-8000 serije aluminijskih legura prema različitim elementima koje sadrži, a različite serije imaju i određene razlike u tvrdoći.
Čelik vs aluminij Iz podataka o čvrstoći, tvrdoća čelika mnogo je veća od tvrdoće aluminija.
Gustoća je inherentno svojstvo materije. Što je metal gušći, što je težina lakša.
Gustoća se definira kao masa po jedinici volumena, obično se izražava u gramima po kubnom centimetru (g/cm³) ili kilograma po kubnom metru (kg/m³).
Gustoća čelika
Čelik je legura sastavljena prvenstveno od željeza i ugljika, s dodatnim elementima kao što su krom, nikal, mangan, odnosno molibdena, ovisno o vrsti i kvaliteti čelika. Gustoća čelika malo varira ovisno o sastavu i načinu obrade.
Raspon gustoće čelika: **~7,75 – 8.05 g/cm³ (7,750 – 8,050 kg/m³)
Čelik je otprilike 2.9 puta gušći od aluminija. Zbog svoje velike gustoće i čvrstoće, čelik je vrlo prikladan za primjene koje zahtijevaju izdržljivost, krutost, i visoku nosivost, kao što su građenje, teške strojeve, i alata.
Gustoća aluminija
Aluminij je lagani metal poznat po svojoj otpornosti na koroziju, dobra električna vodljivost, i visok omjer čvrstoće i težine. Aluminij ima mnogo nižu gustoću od čelika, što ga čini idealnim za primjene u kojima je smanjenje težine kritično.
Gustoća aluminija je otprilike jedna trećina gustoće čelika, čineći ga znatno lakšim. Gustoća aluminijskih legura malo varira ovisno o specifičnim legirajućim elementima kao što je magnezij, bakar, silicij, i cinka, ali razlike su relativno male (unutar 5%). Niža gustoća aluminija čini ga idealnim za primjene koje zahtijevaju lagane materijale, kao što je zrakoplovstvo, automobilski, i transportne industrije.
Čelik i aluminij izvrsni su metali. I čelik i aluminij naširoko se koriste u građevinarstvu, proizvodnja i inženjering, ali njihove specifične primjene uvelike variraju zbog kontrastnih svojstava kao što je gustoća, snaga, otpornost na koroziju i trošak.
Usporedba primjene čelika i aluminija
Čelik je legura željeza i ugljika koja sadrži druge legirajuće elemente (kao što je mangan, krom, i nikla) koji pridonose njegovoj snazi, izdržljivost, i svestranost. Čelik Ovisno o vrsti i kvaliteti, čelik može pokazivati različita svojstva koja ga čine prikladnim za širok raspon primjena.
Čelik koji se koristi u strukturnim komponentama: Čelik se široko koristi u građevinskim okvirima, grede, stupci, nosači, i armaturne šipke (armaturne šipke) zbog svoje visoke vlačne čvrstoće i trajnosti.
Mostovi: Čelik je materijal izbora za izgradnju mostova (posebno rešetke i kablove) zbog svoje visoke čvrstoće i otpornosti na zamor.
Željeznice: Čelik se koristi u tračnicama, željezničke pruge, i mostova zbog svoje otpornosti na trošenje i sposobnosti podnošenja velikih opterećenja.
Karoserija i šasija automobila: Mnogi automobili koriste čelik visoke čvrstoće kao ključnu strukturnu komponentu zbog njegove otpornosti na udarce i isplativosti.
Teška vozila: Kamioni, autobusi, a vlakovi često koriste čelik kao strukturnu komponentu zbog njegove sposobnosti da izdrži velika opterećenja.
Alati i matrice: Alatni čelik koristi se u izradi alata, umire, plijesni, i alate za rezanje zbog svoje tvrdoće i otpornosti na habanje.
Teški strojevi: Čelik je bitan materijal za tešku opremu kao što su dizalice, buldožera i bagera, budući da su čvrstoća i trajnost bitni.
Aluminij je lagani metal s izvrsnom otpornošću na koroziju, duktilnost, te toplinska i električna vodljivost. Aluminij je često legiran s drugim elementima kao što je magnezij, silicij, bakar, i cink za poboljšanje njegove čvrstoće i drugih mehaničkih svojstava.
Upotreba aluminija u zrakoplovnoj industriji: Strukture zrakoplova: Aluminijske legure (npr., 7075, 2024) naširoko se koriste u okvirima zrakoplova, ploče trupa, krila, i druge strukturne komponente zbog niske gustoće i visokog omjera čvrstoće i težine.
Svemirska letjelica: Aluminij se također koristi u raketama, sateliti, i svemirske postaje, gdje je smanjenje težine kritično.
Paneli karoserije i okviri: Lagane aluminijske legure sve se više koriste u karoserijama vozila, nape, vrata, i blokovi motora za smanjenje težine, poboljšati učinkovitost goriva, i niže emisije.
Električna vozila (EVs): Električna vozila preferiraju aluminij radi smanjenja ukupne težine, proširiti domet vozila, i povećati učinkovitost.
Izrada vanjskih obloga i krovišta: Aluminij se koristi za vanjske obloge zgrada, krovište, i okvire prozora zbog otpornosti na koroziju, mala težina, i estetike.
Skele i konstrukcije: Aluminijske skele imaju prednost u odnosu na čelične skele jer su lake za rukovanje i lagane, što pojednostavljuje montažu i demontažu.
Ambalažna industrija: Limenke i folije: Aluminij se koristi za izradu limenki za piće, posude za hranu, a folija jer se može oblikovati, lagana, i nepropusna za svjetlost, vlage, i zraka.
Žice: Aluminij se koristi u dalekovodima i žicama za prijenos električne energije jer je dobar vodič struje i lakši je od bakra. Radijatori: Aluminij se koristi za odvođenje topline u elektroničkim uređajima zbog svoje visoke toplinske vodljivosti i male težine.
Trupovi: Aluminij se koristi u trupovima brodova i jahti jer je otporan na koroziju u morskom okruženju i lagan je, čime se povećava brzina i učinkovitost goriva.
