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合金钢与不锈钢:探索差异

2024-07-14 04:50| 来源: 网络整理| 查看: 265

钢是铁和碳的合金,由于其强度、耐用性、可定制性和快速制造能力,是建筑和军事等行业的基本组成部分。 在市场上可用的几种钢材中,合金钢与不锈钢的比较是制造商之间常见的众多比较之一。 与钢铁一起工作.

只有在了解了它们与项目相关的特性后,才能选择这两种钢材中的任何一种。 因此,本文分解了您需要了解的有关不锈钢与合金钢比较的所有信息。 它显示了合金钢和不锈钢之间的特性、行为和差异,因此您可以为您的项目选择其中的任何一种。

组成和分类 合金钢和不锈钢的区别合金和不锈钢的成分合金和不锈钢的成分

为了在合金钢与不锈钢比较后成功选择合适的钢材类型,制造商必须彻底了解它们的一切。 因此,本节将讨论成分和分类,以显示合金钢和不锈钢之间的区别。

合金钢合金钢合金钢

合金钢是一种除碳和铁外还含有多种合金元素的钢 碳素钢. 这些合金元素有助于改善母钢材料中不存在或低的某些特性。 示例包括强度、耐磨性、韧性和硬度。

低合金钢与高合金钢

根据存在的合金元素(不是碳和铁)的百分比,合金钢分为高合金钢和低合金钢。

低合金钢 含有不超过总材料成分 5% 的合金元素。 与基础钢相比,加入合金元素可提高材料的机械性能和耐腐蚀性。 可构成低合金钢的常见合金元素包括镍 (Ni)、铬 (Cr)、钒 (V)、铜 (Cu)、钨 (W) 和硼 (B)高合金钢 含有占总材料成分 5% 以上的合金钢。 更高的百分比显着提高了材料的机械性能。 不锈钢是高合金钢的一个例子,因为它至少含有 12% 的铬,具体取决于不锈钢等级。常见合金元素及其作用

使用 20 多种合金元素可以提高碳钢的机械性能。 每种合金元素都具有赋予碳钢的独特性能。 以下是五种最常见的合金元素:  

锰 - 少量的磷和硫使成型的钢合金不易碎且更具延展性。  铬 效果取决于百分比。 当以小比例(0.5% – 2%)使用时,它可以增加材料的硬度。 较高的百分比 (4% – 18%) 可以增强耐腐蚀性。钒 约 0.15% 可提高碳钢的强度、耐热性和整体晶粒结构。 当与铬一起使用时,成型钢合金在不损失成型性的情况下增加了硬度。镍 也有取决于百分比的影响。 在大约 5% 时,成型钢合金的强度增加了。 更高的百分比(超过 12%)将增强形成的合金的耐腐蚀性。钨 将增加成型钢合金的结构组成。 此外,它增加了耐热性,导致熔点增加。  不锈钢什么是不锈钢什么是不锈钢

不锈钢是一种高合金钢,以其极强的耐腐蚀性和美学吸引力而闻名。 通常,它包含至少 10.5% 的铬(负责硬度和耐腐蚀性),少于 1.2% 的碳和其他合金元素。

铬含量及其重要性

根据所需的性能和等级,不锈钢还可以包含其他合金元素,例如钛、锰和镍。 铬的存在导致与氧气接触时形成氧化铬。 这个过程,被称为 不锈钢钝化, 有助于保护金属并使其自我修复。 由于其特性,不锈钢在以下方面很重要。

它的高耐热性使其在热交换器、锅炉、阀门和过热器中非常重要。它可以防止细菌滋生,使其适用于对卫生要求高的功能。它具有高强度重量比优势,这使其可用于汽车和飞机工业。它是 100% 可回收的。  不锈钢的常见种类

更多来自Google的 不锈钢的种类 材料分为五大类。 以下是对不锈钢类型的简短说明。 

奥氏体不锈钢牌号 是非磁性不锈钢,含有 17-25% 的铬和 8-20% 的镍和其他合金元素。 它们具有优良的延展性、耐腐蚀性和韧性,具有很高的成型性和焊接性。 它们还含有钼,可大大增强耐腐蚀性。 示例包括 304/304L、316/316L 和 253。铁素体不锈钢牌号 含有 10.5% 的铬,使其具有耐腐蚀性。 它们在退火条件下使用,因为在冷加工或热处理中强化不可能或无用。 此外,它们缺乏韧性,这降低了它们的结构应用并限制了它们在板材和卷材方面的可用性。 示例包括 409 和 430 不锈钢。马氏体不锈钢牌号 含有 12% 至 16% 的铬和 0.08% 至 2% 的碳。 它们是可热处理的,可焊性降低,延展性较低,并且与冷加工不兼容。 示例包括 410、420C 和 431 等级的 SS。Duplex 不锈钢牌号 含有等量的奥氏体和铁素体。 它们含有 18-29% 的铬、3-8% 的镍以及钼和氮等其他合金元素。 它们坚固、耐用、耐腐蚀,并能抵抗点蚀和氯化物应力。 然而,它们不接受热处理并且对冷加工的反应很差。 然而,它们具有磁性、可焊接且易于制造。 示例包括 2205 和 S32750 等级的不锈钢。沉淀硬化 不锈钢等级 含有12-16%的铬和3-9%的镍和Al、Cu、Ti等少量合金元素,能形成析出物。 它们是可热处理的、坚固的并且非常有延展性。 在退火条件下进行机加工,然后进行回火。   比较机械性能 合金钢与不锈钢圆柱形不锈钢零件圆柱形不锈钢零件

机械性能是合金与不锈钢比较的主要形式。 尽管每种类型的合金或不锈钢可能有所不同,但以下是它们在机械性能方面的比较的一般表示:

抗拉强度

抗拉强度表示材料在断裂前承受拉应力的能力,它取决于合金和热处理工艺。 合金钢的抗拉强度 (758-1882) 高于不锈钢 (515-827)。 因此,合金钢具有更多的结构应用。

硬度

硬度是材料抵抗磨损和磨损的量度,取决于材料成分和热处理。 由于合金元素含量低于5%,合金钢的硬度为200HB至600HB(布氏硬度),耐磨性高于不锈钢。 不锈钢在莫氏硬度表中排名第 8,在布氏硬度表中排名 150HB 至 300HB,这使得它的硬度低于大多数金属,但比铜和铝等材料更硬。

延展性

延展性衡量材料在不发生断裂的情况下伸长的能力,具体取决于热处理。 合金钢比不锈钢具有更高的延展性。 因此,它们更适合需要成形而不断裂的应用。 这在它们在制造精密部件的精密工程中的应用中是显而易见的。

耐冲击性

与不锈钢相比,合金钢的硬度更高,可提高抗冲击性,使其更适合经常受到冲击或冲击的应用。 不锈钢由于其较低的硬度和韧性,在这种情况下使用时更容易破裂。

疲劳强度

疲劳强度衡量材料在给定循环次数内抵抗应力的能力。 疲劳应力是材料所能承受的最高应力。 例如不锈钢316L的疲劳强度为146.45Mpa。 通常,与合金钢相比,不锈钢的疲劳强度较低。 但是,某些等级(例如双相不锈钢)由于其微观结构而具有较高的疲劳强度。

耐腐蚀 合金钢和不锈钢的区别不锈钢棒不锈钢棒

两种钢的另一个主要比较是其耐腐蚀性能,它还取决于不锈钢和合金钢的类型。 以下是它们比较的一般表示。

一般耐腐蚀性

由于铬,不锈钢在暴露于氧气时会形成约 30-80 纳米的氧化层,因此可以抵抗腐蚀和生锈。 因此,它们比任何其他合金钢都具有更高的耐腐蚀性,而其他合金钢不含那么高的铬。 与合金钢不同,它们在制造后不需要保护性饰面。 尽管如此,每个等级的不锈钢都有其耐腐蚀性。

点蚀和缝隙腐蚀

点蚀和缝隙腐蚀是不锈钢常见的局部腐蚀。 由于氯离子和其他离子的存在,不锈钢材料的保护涂层局部破裂,从而发生点蚀。 当发生这种情况时,材料会变得复杂,导致腐蚀。

缝隙腐蚀发生在两个金属零件的接头处,例如 紧固件,密切接触。 缝隙的存在促进了氯化盐、水分和其他污染物的积累,从而促进了不锈钢的分解。 通常,与合金钢相比,铬的存在减少了点蚀和缝隙腐蚀的机会。

电偶腐蚀

当一种金属的存在导致另一种金属的腐蚀时,就会发生电偶腐蚀。 对于这种类型的腐蚀,必须有金属阳极、阴极和电解质。 合金钢更容易受到电流的影响,因为与不锈钢相比,合金钢更容易释放电子,而不锈钢中的铬可以防止这种电子释放。 由于合金钢的电偶腐蚀,不锈钢通常不与合金钢或碳钢结合使用。 此外,由于它具有很高的电化学势,因此不易受到电偶腐蚀。

应力 C腐蚀 C货架

合金钢、不锈钢等多种金属在环境中都会发生应力腐蚀开裂。 当低合金钢置于水中,或不锈钢置于中性水溶液或酸性溶液中时,就会发生这种情况。 不锈钢更耐应力腐蚀开裂,尤其是 430 和 444 等铁素体不锈钢。

因素 A影响 C腐蚀 Resistance

许多因素会影响金属的耐腐蚀性,例如不锈钢。 通过了解这些因素,可以控制与材料相关的腐蚀速率。 这些因素包括:

涂层的存在和处理: 涂层的存在可以保护材料,从而减少其腐蚀。热处理: 对材料进行退火和淬火等热处理工艺会改变其微观结构并降低耐腐蚀性。材料表面状况: 损坏的材料表面比光滑表面更容易腐蚀。pH值: 这表示放置材料的介质的酸度和碱度。 在pH值为1-7时,合金钢的耐蚀性降低。 在较高的 pH 值下,它变得不受影响。电化学势: 每种金属在浸入电解质中时都具有电化学势; 测量电位表示金属快速腐蚀的能力。有哪些 I开启: 离子(例如氯化物)的存在会降低金属的耐腐蚀性。 另一个有问题的离子是硫酸根离子,以其破坏性作用而闻名。电导率: 要发生腐蚀,金属所在的介质必须是导电的。 因此,在蒸馏水中不会发生腐蚀。温度: 不锈钢和合金钢在较高温度下耐腐蚀性会降低。 这是由于电解质或氧气的扩散速率增加。热处理与制造区别热处理合金钢和不锈钢

热处理是提高合金和不锈钢机械性能的一种方法。 以下是合金钢与不锈钢比较的区别。

热处理工艺退火 是增加两种钢的延展性的热处理工艺。 它包括加热钢材、将其浸泡并使其缓慢冷却(通过将其包裹在绝缘材料中或单独放置)。 由于碳含量较高,合金钢需要的退火温度低于不锈钢。正火 是一种适用于热处理后消除内应力的热处理工艺。 它涉及将金属加热到高温,然后让它进行空气冷却。 正火取决于金属零件的厚度。硬化 是一种旨在提高材料强度、降低延展性和增加脆性的热处理工艺。 合金钢需要在空冷过程中进行淬火。 此外,由于碳含量较高,合金钢比碳钢更容易硬化。回火 是另一种热处理工艺,涉及将金属加热到其上临界点以下的温度,并长时间保持该温度,并冷却空气。 这导致脆性和硬度降低,并导致内应力释放。 焊接性

这两种材料都具有很高的可焊性。 然而,不锈钢比合金钢更容易焊接,因为它的碳成分较低,而且铬的存在会形成稳定的氧化层,可以抵抗腐蚀。 然而,可焊性取决于等级,因为马氏体和双相不锈钢的可焊性较差。

可加工性

可加工性表示切割或加工材料的能力。 不锈钢的可加工性低于合金钢,因此与以下工艺的兼容性较差 数控加工. 例如,304 不锈钢的可加工性等级为 40%,而 1018 等合金钢的可加工性为 78%。 然而,一些合金,如 HSLA 钢,具有较低的可加工性。

可成型性

可成形性表示材料在不损坏的情况下进行变形的能力。 不锈钢的可成形性取决于可用等级,马氏体钢的可成形性最低。  

应用差异

两种钢材适用于不同的场景。 以下是合金钢和不锈钢的常见用途和选择标准。

相当常见 U的 ALLOY S钢

总体而言,合金钢在要求强度、耐用性和耐磨性的各个行业中很常见。 合金钢在以下领域得到普遍应用。

施工: 合金钢由于其强度和耐用性,适用于制造用于制造桥梁、建筑物和管道的零件。汽车行业: 合金钢适用于标记汽车部件,如齿轮、车轴和曲轴。 航天工业: 合金钢适用于制造起落架和涡轮叶片等高应力汽车部件。工具制作: 合金钢硬度高、耐磨,是制作钻头、锯片、铣刀等工具的理想材料。石油和天然气工业: 合金钢适用于制造能承受高温高压的零件,如管道、阀门等。  相当常见 U的 S无味 S钢

不锈钢由于其出色的耐腐蚀性,在许多行业中都很常见。 这些材料的一些常见应用包括。

厨具: 不锈钢广泛用于制作刀叉、炊具、餐具等厨房用具。 它的广泛用途是由于易于清洁、耐腐蚀、防污、卫生。 建筑与施工 由于其强度、耐用性和耐腐蚀性,将材料用于建筑外墙和扶手等结构部件。医用器材 大多数时候由不锈钢制成,因为它具有生物相容性、灭菌支持以及耐腐蚀和耐污染性。   汽车行业 使用不锈钢制造汽车部件,如排气系统、车身面板和装饰件,因为它具有耐腐蚀性。  化学和石化行业 由于其耐腐蚀性,有助于减少接触化学品和高温,因此被用于反应堆和储罐的内衬。选择 C标准 C罩着 R飞行 T的类型 S钢

为您的项目选择合适的钢材类型需要了解不同的选择标准。

应用: 选择合适的钢材时,首先要考虑的是应用,它决定了钢材所需的性能。性质: 应用程序将确定所需的属性。 例如,如果应用在结构平面上,则适合使用高强度和韧性的钢材。 在海洋环境中,耐腐蚀性更为重要。费用: 钢的类型取决于其成分和生产工艺。 您应该确保您选择了一个具有成本效益的选项,既可以降低成本又不会降低质量。   订购 是您在选择任何钢材之前必须考虑的另一个因素。 可用性也会影响成本和生产过程。制造过程: 制造工艺的选择,如CNC加工, 钣金加工 也会影响选择过程。 某些类型的钢比其他类型的钢更容易加工,这取决于它们的硬度。  成本和环境考虑

在选择合金或不锈钢之前,您还应该比较成本和环境影响。

价格 C比较 B切口白内障手术挽 ALLOY S钢材和 S无味 S钢

由于合金元素较少,合金钢等级比标准不锈钢等级成本低。 一般来说,价格取决于等级、禽类和制造工艺等因素,但不锈钢的价格在每吨 800 到 2,500 美元之间。 另一方面,合金钢的成本在每吨 600 到 800 美元之间。 ·   

· 生命周期 Cost

材料的生命周期成本是拥有该材料的总成本。 这包括其初始价格、维护和维修成本以及处置费用。 不锈钢的初始成本较高。 但是,它会自我修复并且 100% 可回收。 因此,整体生命周期成本低于合金钢。

· 环境影响和可持续性

与合金钢相比,不锈钢因其特性而具有很高的环境优势。 它的可回收性减少了对新原材料的需求。 此外,其耐用性和耐腐蚀性使其具有可持续性。 不锈钢还具有低毒性,减少了其对环境的不良影响。 总的来说,不锈钢对环境的影响很小,而且具有很高的可持续性。

选择正确的材料和使用正确的制作服务是项目成功的决定性因素。 在 RapidDirect,我们提供按需金属制造服务,包括 CNC 加工、压铸和钣金制造。 我们还提供不同类型的钢材供选择,并为任何金属项目推荐最佳材料。 导航至我们的在线报价平台,获取包含不同材料、饰面、数量等的快速报价以及 DfM 分析。   

合金钢相对于不锈钢的优势

合金钢与不锈钢相比具有多项优势,是一种值得考虑用于各种应用的材料。

它具有成本效益。由于其更高的可加工性,它用途广泛。 它具有更高的耐温性。 它具有更高的强度重量比。不锈钢相对于合金钢的优点

不锈钢也是一种广泛使用的材料,与合金钢相比具有多项优势。

它具有更高的耐腐蚀性。 它具有更好的审美情趣。 它的维护成本低。它更具延展性。 它是可回收的。合金和不锈钢之间的相似之处是什么

合金钢和不锈钢有许多相似之处。

两者都是 I罗恩-BASED A劳埃士

这两种元素都是铁的合金,使它们成为铁基合金。 但是,它们可以包含不同比例的其他元素,这决定了它们的特性。  

品牌影响力提升 Properties

基于添加的合金元素,两种类型的钢都具有增强的性能。 例如,铬的存在极大地增强了这两种材料的耐腐蚀性。 

多功能

合金钢和不锈钢根据其特性适用于不同的场景。 这两种材料都已在建筑、机械和汽车工业中得到应用,并且可以制成各种形状和形式。

制造和 W领域

与碳钢相比,这两种材料都具有更高的制造和焊接性能。 但是,合金钢更好。

热处理

您可以对这两种材料进行热处理,以改变硬度、延展性和脆性等特性。 一方面,合金钢的热处理包括调质、退火和正火。 另一方面,不锈钢经过退火、消除应力和硬化处理。

可回收性

是的,这两种材料都是可回收的。 合金钢也可以熔化并重新用于制造新零件而不会丢失它们。

为您的应用选择合适的钢材

使用以下因素,您可以为您的应用选择合适的钢材:

功能 Requirements

材料的功能要求将决定适合此类项目的钢材类型。 例如,如果零件用于海洋环境,耐腐蚀性就变得很重要。 因此,此类零件应由不锈钢等级制成。 另一个例子是建筑等结构应用,其中高强度合金钢将是更好的选择。

预算 C约束

预算限制可以确定适合您项目的钢材类型。 在成本方面,合金钢比不锈钢成本低。 但是,您不应该为了成本而牺牲质量  

美的 P引用

就审美情趣而言,不锈钢是一种流行的选择。 因此,它在建筑和室内设计中很受欢迎。 该材料具有高反光表面,使其时尚而现代。 此外,它还具有多种游乐场和形状,可为制造商提供范围广泛的产品。  

维护和 L生命周期

就维护和使用寿命而言,不锈钢是更好的选择。 它几乎不需要维护,并且由于其自我修复特性而具有较长的使用寿命。 此外,它是可回收的。

结论

合金钢和不锈钢是两种性能截然不同的钢材。 一方面,合金钢具有许多机械性能,包括高强度、韧性和耐磨性,使其适用于高性能和耐久性要求的应用。 另一方面,不锈钢具有出色的耐腐蚀性和美观性,使其成为恶劣和腐蚀性环境的理想选择。 两者都是现代制造业的重要材料。 您在寻找优质钢材或金属制造工艺吗? 在 RapidDirect,我们以具有竞争力的价格提供最好的服务。



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