Ποιες είναι οι διαφορές μεταξύ ανθρακούχου χάλυβα και ανοξείδωτου χάλυβα;

Ποιες είναι οι διαφορές μεταξύ ανθρακούχου χάλυβα και ανοξείδωτου χάλυβα;

Οι ιδιότητες του ανθρακούχου χάλυβα

Ο ανθρακούχο χάλυβας είναι ένα κράμα σιδήρου και άνθρακα, με περιεκτικότητα σε άνθρακα που κυμαίνεται συνήθως μεταξύ {{0}},05% έως 2,0%. Έχει υψηλή αντοχή σε εφελκυσμό, που το καθιστά ανθεκτικό στην παραμόρφωση και ικανό να χειρίζεται υψηλά επίπεδα καταπόνησης χωρίς να σπάει ή να ραγίζει. Η ποσότητα άνθρακα στον χάλυβα μπορεί να ποικίλλει, αλλά γενικά εμπίπτει σε τρεις κατηγορίες:

Ο χάλυβας με υψηλότερη περιεκτικότητα σε άνθρακα έχει υψηλότερη αντοχή στη διάβρωση από τους χάλυβες με χαμηλή περιεκτικότητα σε άνθρακα.

Τα σημεία τήξης ποικίλλουν επίσης, ανάλογα με παράγοντες όπως ακαθαρσίες, άλλα στοιχεία κράματος και τον ρυθμό θέρμανσης και ψύξης που χρησιμοποιείται κατά τη διάρκεια της δοκιμής. Γενικά, ωστόσο, το σημείο τήξης μπορεί να κυμαίνεται μεταξύ 1425-1540 βαθμού για ανθρακούχους χάλυβες.

Ο ανθρακούχο χάλυβας είναι όλκιμος και μπορεί εύκολα να διαμορφωθεί σε διαφορετικά σχήματα και μεγέθη. Επίσης συγκολλάται και κατεργάζεται εύκολα. Λόγω της υψηλής περιεκτικότητάς τους σε σίδηρο, οι ανθρακούχες χάλυβες είναι μαγνητικές, γεγονός που τους καθιστά ιδιαίτερα κατάλληλους για εφαρμογές που περιλαμβάνουν κινητήρες, μετασχηματιστές, γεννήτριες, κατασκευαστικά οχήματα και εφαρμογές αυτοκινήτων. Είναι καλό στην αγωγή του ηλεκτρισμού, γεγονός που το καθιστά ιδανικό για εφαρμογές που περιλαμβάνουν ηλεκτρική καλωδίωση.

Τι κάνει τον ανθρακούχο χάλυβα τόσο σκληρό;

Η περιεκτικότητα σε άνθρακα είναι αυτό που δίνει τη δύναμή του στον χάλυβα. Όσο περισσότερος άνθρακας υπάρχει στον χάλυβα, τόσο πιο σκληρός και ισχυρότερος γίνεται όταν υποβάλλεται σε θερμική επεξεργασία. Αυτό το καθιστά επίσης λιγότερο όλκιμο, χάνοντας αντοχή όταν παραμορφώνεται. Άλλα υλικά προστίθενται σε μικρές ποσότητες για να βελτιώσουν ορισμένα χαρακτηριστικά – όπως το χρώμιο για αντοχή στη διάβρωση – χωρίς να επηρεάζεται η αντοχή του χάλυβα.

Για να εκτιμήσουμε την αντοχή του ανθρακούχου χάλυβα, εξετάζουμε τις αντοχές εφελκυσμού και τις αντοχές διαρροής. Η αντοχή σε εφελκυσμό είναι μια μέτρηση της δύναμης τάνυσης ή έλξης που μπορεί να αντέξει πριν σπάσει. Η αντοχή διαρροής μετρά πόση δύναμη μπορεί να πάρει ο χάλυβας πριν λυγίσει ή βαθουλώσει. Δεν υπάρχουν μετρήσεις κοπής και στεγνώματος για ανθρακούχο χάλυβα γιατί και πάλι, εξαρτάται από τη σύνθεση, την ποιότητα και το πρότυπο του συγκεκριμένου χάλυβα.

Αλλά για να σας δώσουμε μια ιδέα για το εύρος της διαρροής και των αντοχών σε εφελκυσμό στον ανθρακούχο χάλυβα, ας χρησιμοποιήσουμε τα πρότυπα AISI (American Iron and Steel Institute).

Σκουριάζει ο χάλυβας υψηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα;

Ναί. Όπως ήδη αναφέρθηκε, οι χάλυβες υψηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα είναι πιο ανθεκτικοί στη διάβρωση από τους χάλυβες χαμηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα. Ωστόσο, ακόμη και οι χάλυβες με υψηλή περιεκτικότητα σε άνθρακα θα εξακολουθήσουν να σκουριάζουν εάν εκτεθούν σε υγρασία με την πάροδο του χρόνου. Καθώς οι ανθρακούχες χάλυβες έχουν υψηλότερη περιεκτικότητα σε σίδηρο από άλλους χάλυβες, θα απειλούνται πάντα από οξείδωση και διάβρωση.

Οι ιδιότητες του ανοξείδωτου χάλυβα

Ο ανοξείδωτος χάλυβας ανήκει σε μια οικογένεια κραμάτων με βάση τον σίδηρο γνωστά για τη θερμότητα και την αντοχή τους στη διάβρωση. Τα κράματα από ανοξείδωτο χάλυβα περιλαμβάνουν τουλάχιστον 10,5% χρώμιο. Είναι το χρώμιο που δίνει σε αυτό το χάλυβα εξαιρετική αντοχή στη διάβρωση. Το νικέλιο είναι ένα σημαντικό κράμα του ανοξείδωτου χάλυβα, καθώς ενισχύει την αντοχή στην οξείδωση και επιτρέπει τη μορφοποίηση, τη συγκολλησιμότητα και την ολκιμότητα.

Είναι επίσης εξαιρετικά ανθεκτικό, χρησιμοποιείται σε αυτοκίνητα, χειρουργικά εργαλεία, ιατρικό εξοπλισμό και εμφυτεύματα, κατασκευές και στη βιομηχανία τροφίμων και εστίασης.

Μάνδαλα ελατηρίου τετάρτου περιστροφής

Ιδανικό για χρήση σε ηλεκτρικά ντουλάπια και περιβλήματα. Η βαθμολογία IP65 το καθιστά κατάλληλο για εφαρμογές σε εξωτερικούς χώρους.

Αναφέραμε την ιατρική βιομηχανία, όπου ο ανοξείδωτος χάλυβας παίζει κρίσιμο ρόλο. Μπορείτε να μάθετε περισσότερα στον οδηγό μας, Τι είναι ο χειρουργικός χάλυβας; Ο ρόλος του ανοξείδωτου στην υγειονομική περίθαλψη.

Δεν είναι όμως όλοι οι ανοξείδωτοι χάλυβες ίδιοι. Είναι κατασκευασμένο σε διαφορετικές ποιότητες και ταξινομείται ανάλογα με την οικογένεια, εκ των οποίων είναι πέντε. Η οικογένεια στην οποία ανήκουν αντικατοπτρίζει τη μεταλλουργική τους δομή. Για να μάθετε περισσότερα, διαβάστε τον Οδηγό μας για τις ποιότητες ανοξείδωτου χάλυβα.

Προς το παρόν, θα σας δώσουμε μια γεύση από τις πέντε οικογένειες, οι οποίες έχουν διαφορετικές αναλογίες σιδήρου, άνθρακα και χρωμίου. Περιλαμβάνουν επίσης ελαφρώς διαφορετικά κράματα. Σημείωση, τα εύρη θερμοκρασίας λειτουργίας εξαρτώνται από τη συγκεκριμένη σύνθεση και τους βαθμούς. Χρησιμοποιήστε αυτά τα εύρη θερμοκρασίας ως μια γενική ιδέα της ικανότητας του χάλυβα να χειρίζεται τη θερμότητα.

Είναι ο ανοξείδωτος χάλυβας ανθεκτικός στη σκουριά;

Ναι, ο ανοξείδωτος χάλυβας είναι περίπου 200 φορές πιο ανθεκτικός στη διάβρωση από τους χάλυβες χωρίς χρώμιο. Η υψηλή περιεκτικότητα σε χρώμιο του ανοξείδωτου χάλυβα αντιδρά με το οξυγόνο, δημιουργώντας ένα παθητικό, προστατευτικό στρώμα έναντι της διάβρωσης. Αυτό δεν είναι επίστρωση ή επίστρωση. Είναι μέσα από ανοξείδωτο χάλυβα, παρέχοντας κάτι περισσότερο από την επιφανειακή προστασία από την οξείδωση.

Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο όταν ο ανοξείδωτος χάλυβας γρατσουνίζεται, το στρώμα παθητικοποίησης συνεχίζει να λειτουργεί, αντέχοντας την οξείδωση. Μια σημαντική διαφορά μεταξύ του ανθρακούχου χάλυβα και του ανοξείδωτου χάλυβα οφείλεται στην αντοχή στη διάβρωση.

Ο ανοξείδωτος χάλυβας έχει άνθρακα;

Η περιεκτικότητα σε άνθρακα του ανοξείδωτου χάλυβα είναι μικρότερη από 1,2%. Η προσθήκη άνθρακα σε ανοξείδωτο χάλυβα σε μικρές ποσότητες μπορεί να βελτιώσει την αντοχή του χάλυβα, αλλά μπορεί επίσης να μειώσει την αντίσταση στη διάβρωση. Για να εξισορροπηθούν αυτές οι ιδιότητες, συνήθως παράγεται ανοξείδωτος χάλυβας με χαμηλά έως μέτρια επίπεδα άνθρακα.

Τι είναι ο ανοξείδωτος χάλυβας υψηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα;

Ο ανοξείδωτος χάλυβας υψηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα ανήκει στην οικογένεια Martensitic και τείνει να είναι ένα εξειδικευμένο υλικό. Ενώ έχει υψηλά επίπεδα σκληρότητας και αντοχής, είναι επίσης πιο εύθραυστο από άλλους τύπους ανοξείδωτου χάλυβα και μπορεί να είναι επιρρεπές σε ρωγμές υπό ορισμένες συνθήκες. Η υψηλή περιεκτικότητα σε άνθρακα σε ανοξείδωτο χάλυβα χρησιμοποιείται συνήθως για εργαλεία κοπής και άλλες εφαρμογές όπου η ευκρίνεια και η ανθεκτικότητα είναι σημαντικές και η αιχμή κοπής πρέπει να διατηρηθεί για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα.

Εκτός από άνθρακα, το ανοξείδωτο περιέχει συνήθως νικέλιο και άλλα στοιχεία κραμάτων, όπως τιτάνιο, τα οποία μπορούν να βελτιώσουν περαιτέρω την αντοχή του χάλυβα.

Είναι ο ανθρακούχο χάλυβας ισχυρότερος από τον ανοξείδωτο χάλυβα;

Ανοξείδωτος χάλυβας έναντι ανθρακούχου χάλυβα. Η αντοχή και των δύο εξαρτάται από την περιεκτικότητα σε άνθρακα. Για παράδειγμα, ο ανοξείδωτος χάλυβας τείνει να είναι πολύ ισχυρότερος από τον χάλυβα χαμηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα, εκτός από το ότι είναι πιο σκληρός. Οι χάλυβες υψηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα, από την άλλη πλευρά, προσφέρουν την ίδια ή και υψηλότερη αντοχή από τους ανοξείδωτους χάλυβες.

Ανάλογα με την αντοχή που χρειάζεστε, είτε ανθρακούχο χάλυβα είτε ανοξείδωτο χάλυβα μπορεί να ταιριάζει στην εφαρμογή σας. Αλλά εάν η αντοχή στη διάβρωση είναι σημαντική, επιλέξτε ανοξείδωτο χάλυβα.

Μπορείτε να συγκολλήσετε ανοξείδωτο χάλυβα σε ανθρακούχο χάλυβα;

Ναι, αλλά η συγκόλληση ανοξείδωτου χάλυβα σε ανθρακούχο χάλυβα δεν είναι καλή ιδέα. Λόγω της διαφοράς στην ηλεκτρική αγωγιμότητα των δύο μετάλλων –το ανοξείδωτο είναι πιο ηλεκτρικά ανθεκτικό– η επίτευξη της σωστής θερμοκρασίας συγκόλλησης είναι εξαιρετικά δύσκολη. Έπειτα, υπάρχει το πρόβλημα της θερμικής διαστολής, η οποία επηρεάζει διαφορετικά και τα δύο μέταλλα και μπορεί να οδηγήσει σε δομική αστοχία στην άρθρωση. Η συγκόλληση των δύο υλικών είναι δυνατή, αλλά όχι χωρίς πολλές δοκιμές και λάθη, και επομένως κόστος.

Ανοξείδωτος χάλυβας έναντι ανθρακούχου χάλυβα

Ακολουθεί μια γρήγορη αναφορά στον τρόπο σύγκρισης άνθρακα και ανοξείδωτου χάλυβα.