مقايسه فولاد ضد زنگ و آلومينيوم و كاربرد آن ها

در عصر صنعت و مهندسی امروز، انتخاب مواد ساختمانی برای تولید اجزای مختلف، از جمله ابزارها، تجهیزات، و سازه‌ها، تأثیر مستقیم بر عملکرد و دوام محصولات دارد. فلزات از دیرباز تا کنون مورد استفاده انسان‌ها واقع شده‌اند. از آنجایی‌ که در قدیم چندان شناخته شده نبودند، بسیاری از افراد نمی‌دانستند باید از آن‌ها در چه جهتی استفاده کنند. در طول زمان، این فلزات تغییر شکل یافته و به آلیاژ‌هایی تبدیل شده‌اند که کارایی بیشتری از خود نشان دادند. دو گزینه برجسته در این زمینه، فولاد ضد زنگ و آلومینیوم هستند که هرکدام ویژگی‌ها و مزایای خود را به عنوان مواد ساختمانی محبوب در انواع صنایع ثابت کرده‌اند. برای آنکه بتوان متوجه کارایی و خصوصیات محشر این آلیاژ شد، می‌توان آن را با آلومینیوم مقایسه کرد. مقایسه فولاد ضد زنگ و آلومینیوم را می‌توان از جهات خواص، عناصر سازنده و… انجام داد.

در این مقاله، قصد داریم به بررسی و مقایسهٔ فولاد ضد زنگ و آلومینیوم با توجه به خصوصیات فیزیکی، مقاومت مکانیکی، و کاربردهای مختلف، پرداخته و مزایا و معایب هرکدام را بررسی کنیم. این مقایسه به تصمیم‌گیران و مهندسان کمک می‌کند تا در انتخاب مواد مناسب برای پروژه‌های خود، به بهترین عملکرد و کارایی دست یابند.

مقایسه فولاد ضد زنگ و آلومینیوم

بررسی فولاد ضد زنگ و آلومینیوم

از زمان‌های قدیم تا به حال، اغلب افراد توجه ویژه‌ای به انواع فلزات داشتند. دلیل این توجه و به‌کار‌گیری زیاد را می‌توان در ویژگی‌های آن‌ها جست‌و‌جو کرد. برخی از این ویژگی‌ها و خصوصیات عبارتند از: قابلیت پردازش، چکش‌خواری و همچنین استحکام بالا است. از آنجایی‌که عناصر تشکیل‌دهنده هر فلز با فلز دیگر تفاوت دارد، نمی‌توان مقدار معینی از این ویژگی‌ها را به تمامی آن‌ها نسبت داد. هر‌کدام از آن‌ها علاوه‌بر ویژگی‌های مشترک، دارای خصوصیات منحصر‌به‌فرد هم هستند، که این خصوصیات می‌توانند کارایی‌شان را مشخص کنند.

برای مثال، در مقایسه آلومینیوم و فولاد ضدزنگ می‌توان به مبحث خواص فیزیکی یا حتی مکانیکی آن‌ها پرداخت. هر یک از این فلزات دارای خواصی مختص به خود هستند. همین خواص می‌توانند تعیین‌کننده میزان مقاومت آن‌ها در شرایط آب‌و‌ هوایی گوناگون و همچنین موقعیت دمایی خاص باشند.

معرفی فلز آلومینیوم و ویژگی‌های آن

این فلز غیر آهنی دارای ویژگی‌های مطلوبی بوده و خاصیت غیر‌مغناطیسی دارد. می‌توان از استحکام بالا، رسانای الکتریکی خوب، مقاومت در برابر خوردگی، وزن سبک و همچنین چکش‌خوار‌بودن به‌عنوان خصوصیات این فلز نام برد. در مقایسه فولاد ضد زنگ و آلومینیوم، برخی از این خواص به‌صورت مشترک در هر دو آن‌ها قرار دارد. طبق همین خواص است که می‌توان از آلومینیوم همچون استیل ضد زنگ، در بسیاری از شرایط آب‌و‌هوایی بهره برد.

معرفی فولاد ضد زنگ (استیل) و ویژگی‌های آن

پایه فولاد ضد زنگ که با نام استنلس استیل هم شناخته می‌شود، از 3 عنصر نیکل، کروم و کربن ساخته شده است. می‌توان در زمان تولید استنلس استیل، آن را به شکل میلگرد، ورق و لوله در آورده و کارایی آن را در این فرم‌ها افزایش داد. از خواص برجسته این نوع استیل می‌توان به مقاومت در برابر درجه حرارت بالا و همچنین مقاومت در برابر خوردگی اشاره کرد. در مقایسه آلومینیوم و فولاد ضد زنگ می‌توان متوجه شد که این فولاد از ظاهر بسیار زیبا‌تر و صیقلی‌تری برخوردار است؛ به همین دلیل یکی از کاربرد‌های آن به همین ویژگی مختص می‌شود.

استنلس استیل در گرید‌های گوناگون ساخته می‌شود که هر یک از این گرید‌ها دارای خواص مکانیکی مختلفی هستند.

معرفی فولاد ضد زنگ

بررسی و تفاوت های آلومینیوم و فولاد ضد زنگ

برای مقایسه فولاد ضد زنگ و آلومینیوم، بهتر است ابتدا به طرز ساخت آن‌ها اشاره کرد. روش تولید فولاد ضد زنگ با روش تولید آلومینیوم تفاوت‌هایی دارد. همین شرایط می‌تواند زمینه‌ساز ایجاد تفاوت‌های بعدی شود.

فولاد ضد زنگ چگونه ساخته می شود؟

برای ساخت فولاد ضد زنگ یا همان استنلس استیل ابتدا سنگ آهن از معدن استخراج شده و با عناصر دیگر نظیر؛ نیکل، کروم، کربن، مگنز، مولیبدن و بسیاری از عناصر دیگر ترکیب می‌شود. یکی از تفاوت‌هایی که می‌توان در مقایسه فولاد ضد زنگ و آلومینیوم متوجه شد، همین عناصر تشکیل‌دهنده هر‌کدام است. تمامی این عنصر‌ها با یکدیگر ترکیب شده و در یک کوره الکتریکی ذوب می‌شوند. آخرین مرحله که همان ریخته‌گری است، می‌تواند کاربرد استیل را معین کند. عناصر سازنده دو فلز در جدول زیر به صورت خلاصه آورده شده:

در اینجا بهتر است ذکر کنیم که برخی از عنصر‌های موجود در فولاد زنگ‌نزن، در پتوی نسوز سرامیکی هم یافت می‌شود؛ چراکه به دلیل خواص مکانیکی استیل می‌توان از آن برای ساخت چنین موادی هم بهره برد.

مقایسه فولاد ضد زنگ و آلومینیوم از نظر خواص مکانیکی  

برای تولید مواد اولیه نسوز، از آلیاژ استیل استفاده می‌شود؛ چراکه خواص مکانیکی آن نشان‌دهنده نسوز‌ بودن این فلز هستند. به‌صورت کلی، چگالی فولاد ضد زنگ یا همان استنلس استیل حدود 3 برابر بیشتر از چگالی آلومینیوم است. در مقایسه فولاد ضد زنگ و آلومینیوم، همین موضوع سبک‌ بودن این فلز غیر آهنی را به‌خوبی نشان می‌دهد.

با آنکه نمی‌توان با‌توجه به این خواص مکانیکی، همچون خواص مکانیکی فولاد ضد‌زنگ از آن در ساخت پیپر سرامیکی نسوز استفاده کرد، اما این فلز هم به‌تنهایی کارایی بسیاری دارد. از آنجایی‌که این فلز بر‌اساس خواص مکانیکی که دارد، بسیار رسانا است، می‌توان از آن برای انتقال گرما استفاده کرد. این مسئله در حالی است که در مقایسه فولاد ضد زنگ و آلومینیوم، می‌توان به‌خوبی متوجه وضوح آن شد.

بیشتر بخوانید: برای دریافت اطلاعات از پتوی نسوز سرامیکی می‌توانید مقاله مرتبط با آن را مطالعه کنید.

از آنجایی‌که نقطه ذوب این آلیاژ بسیار بالا است، می‌تواند از خود در برابر حرارت بالا مقاومت بسیاری نشان دهد؛ به همین دلیل در ساخت کوره پنبه نسوز به‌کار می‌رود. تنش فولاد ضدزنگ بسیار پایین بوده و مواد اسیدی با خاصیت بالا هم نمی‌تواند روی آن اثر گذاشته و سبب ایجاد حفره یا سوراخی شود؛ بنا‌براین خواص مکانیکی، فولاد ضد زنگ در زمان ذوب به‌خوبی کش آمده و از این طریق می‌توان از آن برای ساخت سینک ظرف‌شویی، انواع قابلمه و بسیاری از وسایل دیگر استفاده کرد.

مقایسه فولاد ضد زنگ و آلومینیوم از نظر کابرد در صنعت

آخرین مرحله از مقایسه فولاد ضد زنگ و آلومینیوم، به تفاوت آن‌ها در کارایی می‌رسیم. از آنجایی‌که آلومینیوم فلزی بسیار سبک است، اغلب در صنعت هوا‌فضا مورد استفاده قرار می‌گیرد. البته تنها سبک‌بودن دلیل کارایی زیاد آن برای ساخت هواپیما، قطعات مختص به آن و… نیست. چگالی پایین، قیمت ارزان، انعطاف‌پذیری بالا و قابلیت ماشین‌کاری از دیگر دلایل کارایی بالای آن در این صنعت است. می‌توان از این فلز در حمل‌و‌نقل، تهیه و بسته‌بندی مواد غذایی، ساخت قطعات انتقال انرژی و مولد استفاده کرد.

مهم‌ترین ویژگی فولاد ضد‌زنگ همان زنگ‌نزدن و مقاومت آن در برابر مواد خورنده است. با‌توجه به همین مسئله، می‌توان از آن برای ساخت برد سرامیکی نسوز، تجهیزات پزشکی، تجهیزات جراحی و… بهره برد. در مقایسه فولاد ضد زنگ و آلومینیوم می‌توان کاربرد آن‌ها در صنایعی همچون خودرو‌سازی، معماری، صنایع غذایی و… را یکسان دانست. از آنجایی‎که استنلس استیل یا فولاد ضد زنگ در برابر آب باران مقاوم بوده و به هیچ عنوان زنگ نمی‌زند، می‌توان از آن برای ساخت نمای بیرونی ساختمان هم بهره برد. 

جمع بندی

از زمان‌های گذشته توجه ویژه‌ای به انواع فلز‌ها در صنعت‌های مختلف شده است. در این مقاله سعی شد به مقایسه فولاد ضد زنگ و آلومینوم که از پرکاربردترین‌های فلزها هستند، پرداخته شود. هر دو از این فلزهای ویژگی‌های منحصربه‌فردی دارند برای مثال فولاد ضد زنگ دارای مقاومت خوبی در برابر حرارت بالا است، که باعث می‌شود از آن در ساخت کوره‌ها استفاده شود یا فلز آلومینیوم به واسطه وزن سبکی که دارد، از آن در مکان‌هایی که نیاز به فلزی سبک است استفاده می‌شود، مثل؛ صنعت هواپیما سازی. کاربردهای دیگری نیز وجود دارد که در مقاله بیشتر به آن‌ها پرداخته شده. اگر سوالی در زمینه فولاد ضد زنگ دارید می‌توانید با دریافت مشاوره از طریق تماس با شرکت ساپرا ویسمن به جواب سوالات خود دست یابید.

ساپرا ویسمن

سوالات متداول

• فولاد ضد زنگ در چه اشکالی وجود دارد؟

فولاد ضد زنگ یا استیل در اشکال؛ میلگرد، ورق و لوله شاخته می‌شود.

• ظاهر کدام فلز بهتر است؟

فولاد ضد زنگ نسبت به آلومینوم از ظاهری بهتر و صیقلی تری برخوردار است.

• کدام فلز سبک تر است فولاد ضد زنگ یا آلومینیوم؟

فلز آلومینیوم سبک‌تر است به همین دلیل در صنعت هواپیما سازی استفاده می‌شود.