Qual é a diferença entre alumínio e aço inoxidável?

Ao escolher materiais para projetos de construção, fabricação ou bricolage, o alumínio e o aço inoxidável são dois dos metais mais populares. Mas o que exatamente os diferencia? Se você é um engenheiro, um hobby ou simplesmente curioso, entender suas diferenças pode ajudá -lo a tomar decisões informadas. Neste blog, dividiremos suas propriedades, aplicativos, custos e muito mais - apoiados por fontes especializadas - para ajudá -lo a escolher o material certo para suas necessidades.

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1. Composição: do que eles são feitos?

A diferença fundamental entre alumínio e aço inoxidável está em sua composição.

Alumínioé um metal leve e prateado e branco encontrado na crosta terrestre. O alumínio puro é macio, por isso geralmente é ligado com elementos como cobre, magnésio ou silício para aumentar a força. Por exemplo, a liga de alumínio 6061 amplamente usada contém magnésio e silício.

Aço inoxidávelé uma liga à base de ferro contendo pelo menos 10,5% de cromo, o que cria uma camada de óxido passivo para resistir à corrosão. Notas comuns como 304 aço inoxidável também incluem níquel e carbono.

2. Força e durabilidade

Os requisitos de força variam de acordo com a aplicação, então vamos comparar suas propriedades mecânicas.

Aço inoxidável:

O aço inoxidável é significativamente mais forte que o alumínio, especialmente em ambientes de alta estresse. Por exemplo, o aço inoxidável grau 304 possui uma resistência à tração de ~ 505 MPa, em comparação com ~ 310 MPa do alumínio 6061.

Alumínio:

Embora menos forte em volume, o alumínio tem uma melhor relação de força / peso. Isso o torna perfeito para componentes aeroespaciais (como quadros de avião) e indústrias de transporte, onde a redução de peso é crítica.

Portanto, o aço inoxidável é mais forte em geral, mas o alumínio se destaca quando a força leve é importante.

3. Resistência à corrosão

Ambos os metais resistem à corrosão, mas seus mecanismos diferem.

Aço inoxidável:

O cromo em aço inoxidável reage com oxigênio para formar uma camada protetora de óxido de cromo. Essa camada de auto-cicatrização impede a ferrugem, mesmo quando arranhada. Notas como 316 aço inoxidável Adicione molibdênio para resistência extra à água salgada e produtos químicos.

Alumínio:

O alumínio forma naturalmente uma fina camada de óxido, protegendo -a da oxidação. No entanto, é propenso a corrosão galvânica quando combinada com metais diferentes em ambientes úmidos. Anodizando ou revestimentos podem melhorar sua resistência.

Portanto, o aço inoxidável oferece uma resistência à corrosão mais robusta, enquanto o alumínio requer tratamentos protetores em condições adversas.

4. Peso: vitórias de alumínio para aplicações leves

A densidade do alumínio é de cerca de 2,7 g/cm³, menos de um terço dos 8 g/cm³ do aço inoxidável,que é muito leve.

·Aeronaves e peças automotivas

·Eletrônica portátil (por exemplo, laptops)

·Bens de consumo como bicicletas e equipamentos de acampamento

O peso do aço inoxidável é uma vantagem nas aplicações que precisam de estabilidade, como máquinas industriais ou suportes arquitetônicos.

5. Condutividade térmica e elétrica

Condutividade térmica:

O alumínio conduz aquece 3x melhor que o aço inoxidável, tornando -o ideal para dissipadores de calor, utensílios de cozinha e sistemas HVAC.

Condutividade elétrica:

O alumínio é amplamente utilizado em linhas de energia e fiação elétrica devido à sua alta condutividade (61% dos de cobre). O aço inoxidável é um condutor ruim e raramente é usado em aplicações elétricas.

6. Comparação de custos

Alumínio:

Geralmente mais barato que o aço inoxidável, com preços flutuando com base nos custos de energia (a produção de alumínio é intensiva em energia). A partir de 2023, o alumínio custa ~ US $ 2.500 por tonelada métrica.

Aço inoxidável:

Mais caro devido a elementos de liga como cromo e níquel. Grade 304 Aço inoxidável em média ~ US $ 3.000 por tonelada métrica.

Dica:Para projetos econômicos em que o peso é importante, escolha o alumínio. Para a longevidade em ambientes agressivos, o aço inoxidável pode justificar o custo mais alto.

7. Machinabilidade e fabricação

Alumínio:

Mais suave e fácil de cortar, dobrar ou extrudar. Ideal para formas complexas e prototipagem rápida. No entanto, ele pode enxergar as ferramentas devido ao seu baixo ponto de fusão.

Aço inoxidável:

Mais difícil de máquina, exigindo ferramentas especializadas e velocidades mais lentas. No entanto, possui formas e acabamentos precisos, adequando a dispositivos médicos ou detalhes arquitetônicos.

Para soldagem, o aço inoxidável requer proteção de gás inerte (TIG/MIG), enquanto as demandas de alumínio experimentam manuseio para evitar deformação.