Разница между сталью и алюминием

Разница между сталью и алюминием

Разница между сталью и алюминием

Что такое алюминиевые металлы?

Знаешь ли ты алюминий?? Алюминий – это металлический элемент, которого много в природе.. Это серебристо-белый легкий металл с хорошей пластичностью., устойчивость к коррозии, и легкость. Металлический алюминий можно превратить в стержни. (алюминиевые стержни), листы (алюминиевые пластины), фольга (алюминиевая фольга), рулоны (алюминиевые рулоны), полоски (алюминиевые полосы), и провода.

Металлический алюминий может образовывать оксидную пленку во влажном воздухе, чтобы предотвратить коррозию металла., который помогает защитить алюминий от дальнейшего окисления. По содержанию алюминия в земной коре он уступает только кислороду и кремнию., и это один из самых распространенных металлических элементов в земной коре.. Благодаря своим уникальным физическим и химическим свойствам, Алюминий и его сплавы широко используются в важных отраслях промышленности, таких как авиация., строительство, и автомобили.

Алюминий-металл
Алюминий-металл

Что такое стальные металлы?

Сталь — это сплав, состоящий из железа, углерода и других небольших количеств элементов.. Это общий термин для железоуглеродистых сплавов с содержанием углерода между 0.02% а также 2.11% по массе.

Химический состав стали может сильно различаться.. Сталь, содержащая небольшое количество марганца., фосфор, кремний, серы и других элементов и содержанием углерода менее 1.7% называется углеродистой сталью. Сталь является одним из наиболее широко используемых металлических материалов в мире и широко используется в различных областях, таких как строительство., автомобили, аэрокосмический, и машиностроение.

сталь-металлы
сталь-металлы

Сталь против алюминия–Разница между сталью и алюминием

Сталь и алюминий — два распространенных металлических материала со значительными различиями во многих аспектах..

Сравнение твердости алюминия и стали

Стальной металл имеет различные типы стали в зависимости от содержания углерода., а еще есть различия в твердости. Металлический алюминий также делится на 1000-8000 Серия алюминиевых сплавов в зависимости от различных элементов, которые они содержат, и разные серии также имеют определенные различия в твердости.

Алюминий против стали–Твердость стали

Твердость стали
Виды сталиТвердость по Роквеллу B (ХРБ)Твердость по Бринеллю (НВ)
Низкоуглеродистая сталь(АИСИ 1018)70-85120-150
Среднеуглеродистая сталь (АИСИ 1045)84-100170-220
Высокоуглеродистая сталь (АИСИ 1095)50-65210-300
Нержавеющая сталь ( АИСИ 304, 316)80-100170-200
Инструментальная сталь (Д2, О1)55-65400-600

Легированная сталь против алюминия–Твердость алюминия

Твердость алюминия
Виды сталиТвердость по Роквеллу B (ХРБ)Твердость по Бринеллю (НВ)
Чистый алюминий(1050,1060,1100,1235)20-2525-35
Алюминиевый сплав(6061-Т6 Алюминий)60-6595-105
Высокопрочный алюминиевый сплав(7075-Т6 Алюминий)87-90150-160

Сталь против алюминия Из данных о прочности, твердость стали намного выше, чем у алюминия.

Прочность алюминия и стали

Алюминий против стали–Прочность стали

Прочность стали
Виды сталиПредел прочностиПредел текучести
Низкоуглеродистая сталь(АИСИ 1018)400-550 МПа250-350 МПа
Среднеуглеродистая сталь (АИСИ 1045)570-700 МПа300-450 МПа
Высокоуглеродистая сталь (АИСИ 1095)850-1200 МПа600-900 МПа
Нержавеющая сталь ( АИСИ 304, 316)500-750 МПа200-250 МПа
Инструментальная сталь (Д2, О1)700-1500 МПа500-1200 МПа

Легированная сталь против алюминия–Прочность алюминия

Прочность алюминия
Виды сталиПредел прочностиПредел текучести
Чистый алюминий(1050,1060,1100,1235)90-110 МПа30-50 МПа
Алюминиевый сплав(6061-Т6 Алюминий)290-310 МПа240-275 МПа
Высокопрочный алюминиевый сплав(7075-Т6 Алюминий)510-570 МПа430-500 МПа

Сталь против алюминия–Разница в плотности

Плотность – неотъемлемое свойство материи.. Чем плотнее металл, чем легче вес.

Плотность определяется как масса единицы объема., обычно выражается в граммах на кубический сантиметр (г/см³) или килограммы на кубический метр (кг/м³).

Плотность стали

Сталь – это сплав, состоящий в основном из железа и углерода., с дополнительными элементами, такими как хром, никель, марганец, или молибден, в зависимости от типа и марки стали. Плотность стали незначительно меняется в зависимости от состава и способа ее обработки..

Диапазон плотности стали: **~7,75 – 8.05 г/см³ (7,750 – 8,050 кг/м³)

Мягкая углеродистая сталь7.85 г/см³
Нержавеющая сталь7.90 – 8.00 г/см³
Высокоуглеродистая сталь7.85 – 7.88 г/см³
Инструментальная сталь7.70 – 8.05 г/см³

Сталь составляет примерно 2.9 раз плотнее алюминия. Благодаря высокой плотности и прочности, сталь хорошо подходит для применений, требующих долговечности, жесткость, и высокая несущая способность, например, строительство, тяжелая техника, и инструменты.

Плотность алюминия

Алюминий — легкий металл, известный своей устойчивостью к коррозии., хорошая электропроводность, и высокое соотношение прочности к весу. Алюминий имеет гораздо меньшую плотность, чем сталь., что делает его идеальным для применений, где снижение веса имеет решающее значение..

Плотность чистого алюминия2.70 г/см³ (2,700 кг/м³)
6061 алюминиевый сплав2.70 г/см³
7075 алюминиевый сплав2.81 г/см³
5052 алюминиевый сплав2.68 г/см³

Плотность алюминия составляет около трети плотности стали., сделать его значительно легче. Плотность алюминиевых сплавов незначительно варьируется в зависимости от конкретных легирующих элементов, таких как магний., медь, кремний, и цинк, но различия относительно небольшие (в 5%). Более низкая плотность алюминия делает его идеальным для применений, требующих легких материалов., например, аэрокосмическая, автомобильный, и транспортной отрасли.

Сравнение применения стали и алюминия

Сталь и алюминий — отличные металлы.. И сталь, и алюминий широко используются в строительстве., производство и инжиниринг, но их конкретные применения сильно различаются из-за контрастных свойств, таких как плотность, сила, устойчивость к коррозии и стоимость.

Сравнение применения стали и алюминия

Применение стали

Сталь – это железоуглеродистый сплав, содержащий другие легирующие элементы. (например марганец, хром, и никель) которые способствуют его силе, долговечность, и универсальность. Сталь В зависимости от типа и марки, Сталь может проявлять различные свойства, которые делают ее подходящей для широкого спектра применений..

Сталь, используемая в конструктивных элементах: Сталь широко используется в каркасах зданий., балки, столбцы, балки, и арматурные стержни (арматура) благодаря высокой прочности и долговечности.

Мосты: Сталь – лучший материал для строительства мостов (особенно фермы и тросы) благодаря высокой прочности и усталостной стойкости.

железные дороги: Сталь используется в рельсах, железнодорожные пути, и мостов благодаря своей износостойкости и способности выдерживать высокие нагрузки.

Автомобильный кузов и шасси: Во многих автомобилях в качестве ключевого конструктивного компонента используется высокопрочная сталь из-за ее ударопрочности и экономичности..

Тяжелые автомобили: Грузовики, автобусы, а в поездах часто используют сталь в качестве конструктивного элемента из-за ее способности выдерживать большие нагрузки..

Инструменты и штампы: Инструментальная сталь используется при изготовлении инструментов., умирает, формы, и режущие инструменты благодаря своей твердости и износостойкости.

Тяжелая техника: Сталь является важным материалом для тяжелого оборудования, такого как краны., бульдозеры и экскаваторы, поскольку прочность и долговечность имеют важное значение.

Применение алюминия

Алюминий — легкий металл с отличной коррозионной стойкостью., пластичность, и тепловая и электрическая проводимость. Алюминий часто легируют другими элементами, такими как магний., кремний, медь, и цинк для улучшения прочности и других механических свойств..

Использование алюминия в аэрокосмической промышленности:
Конструкции самолетов: Алюминиевые сплавы (например, 7075, 2024) широко используются в корпусах самолетов, панели фюзеляжа, крылья, и других конструктивных элементов благодаря низкой плотности и высокому соотношению прочности и веса..

Космический корабль: Алюминий также используется в ракетах., спутники, и космические станции, где снижение веса имеет решающее значение.

Кузовные панели и рамы: Легкие алюминиевые сплавы все чаще используются в кузовах транспортных средств., капюшоны, двери, и блоки двигателя для уменьшения веса, улучшить топливную экономичность, и снижение выбросов.

Электромобили (электромобили): Электромобили предпочитают алюминий для снижения общего веса, расширить запас хода автомобиля, и повысить эффективность.

Внешняя облицовка и кровля здания: Алюминий используется для наружной облицовки зданий., кровля, и оконные рамы из-за их коррозионной стойкости., легкий вес, и эстетика.

Строительные леса и конструкции: Алюминиевые леса предпочтительнее стальных, поскольку с ними легко обращаться и они легкие., что упрощает установку и снятие.

Упаковочная промышленность:
Банки и фольга: Алюминий используется для изготовления банок для напитков., пищевые контейнеры, и фольгу, потому что она формуется, Алюминиевая фольга для пищевой упаковки, и непроницаем для света, влага, и воздух.

Провода: Алюминий используется в линиях электропередачи и проводах, поскольку он является хорошим проводником электричества и легче меди..
Радиаторы: Алюминий используется для отвода тепла в электронных устройствах из-за его высокой теплопроводности и легкого веса..

Корпуса: Алюминий используется в корпусах кораблей и яхт, поскольку он устойчив к коррозии в морской среде и имеет небольшой вес., тем самым увеличивая скорость и топливную экономичность.