Čelik je prvenstveno legura željeza i ugljika, ali obično je sadržaj ugljika manji od 2%. Nije mnogo, ali ugljik je ključni element koji utječe na njegovu čvrstoću i tvrdoću. Nehrđajući čelik je legura koja sadrži željezo, krom, nikal, a ponekad i druge elemente poput molibdena. Krom čini nehrđajući čelik izvrsno otpornim na koroziju.

• Ugljični čelikPrimarne komponente su željezo i ugljik, s tim da se sadržaj ugljika obično kreće od 0,2% do 2,1%. Drugi elementi, poput mangana, silicija, fosfora i sumpora, također mogu biti prisutni u malim količinama.
• Nehrđajući čelikSastoji se prvenstveno od željeza, ugljika i najmanje 10,5% hroma (ponekad i nikla). Dodavanje hroma je ključno jer reaguje s kisikom u zraku formirajući gusti sloj hromovog oksida, koji nehrđajućem čeliku daje svojstva otpornosti na hrđu i koroziju.

Razlika u svojstvima

Zbog razlika u sastavu, nehrđajući čelik i čelik također imaju vrlo različita svojstva. Za razliku od običnog čelika, nehrđajući čelik sadrži krom, koji formira zaštitni oksidni sloj koji sprječava hrđu i koroziju.

Što se tiče estetskih kvaliteta, nehrđajući čelik je poliraniji i moderniji od običnog čelika. Većina vrsta ugljičnog čelika su magnetske, što može biti prednost u određenim primjenama. Ali nehrđajući čelik, poput 304 ili 316, nije magnetski.

Čelik VS Nehrđajući čelik: Proizvodni procesi

Proizvodni procesi čelika i nehrđajućeg čelika uključuju nekoliko faza proizvodnje kako bi se sirovine pretvorile u gotove proizvode. Evo ključnih proizvodnih procesa uključenih u proizvodnju čelika i nehrđajućeg čelika:

Procesi proizvodnje čelika

A. Proizvodnja željeza

Tokom ovog procesa, željezna ruda, koks (ugljik) i fluks (krečnjak) se dovode u visoku peć. Intenzivna toplina topi željeznu rudu, a ugljik reducira željezni oksid, stvarajući rastopljeno željezo, poznato kao vrući metal.

B. Proizvodnja čelika

Uzmimo za primjer proces osnovne peći s kisikom (BOF). BOF proces uključuje punjenje vrućeg metala visoke peći ili DRI u konvertorsku posudu. Visokočisti kisik se upuhuje u posudu, oksidirajući nečistoće i smanjujući sadržaj ugljika za proizvodnju čelika.

C. Kontinuirano livenje

Kontinuirano livenje je proces kada se rastopljeni čelik lije u poluproizvode, kao što su ploče, gredice ili blumovi. To uključuje izlijevanje rastopljenog čelika u kalup hlađen vodom i njegovo očvršćavanje u kontinuiranu nit. Nit se zatim reže na željene dužine.

D. Oblikovanje i oblikovanje

Valjanje: Poluproizvodi od čelika dobijeni kontinuiranim livenjem valjaju se u toplim ili hladnim valjaonicama kako bi se smanjila debljina, poboljšao kvalitet površine i postigle željene dimenzije.

Kovanje: Kovanje je proces u kojem se zagrijani čelik oblikuje pomoću tlačnih sila. Obično se koristi za proizvodnju komponenti koje zahtijevaju visoku čvrstoću i izdržljivost.

Proizvodni procesi od nehrđajućeg čelika

A. Proizvodnja nehrđajućeg čelika

Topljenje: Nehrđajući čelik se proizvodi topljenjem kombinacije željezne rude, kroma, nikla i drugih legirajućih elemenata u elektrolučnim pećima ili indukcijskim pećima.

Rafiniranje: Rastopljeni nehrđajući čelik prolazi kroz procese rafiniranja kao što su dekarburizacija argonom i kisikom (AOD) ili dekarburizacija vakuumom i kisikom (VOD) kako bi se prilagodio sastav, uklonile nečistoće i kontrolirala željena svojstva.

B. Oblikovanje i oblikovanje

Vruće valjanje: Ingoti ili ploče od nehrđajućeg čelika se zagrijavaju i prolaze kroz vruće valjaonice kako bi se smanjila debljina i oblikovali u zavojnice, limove ili ploče.

Hladno valjanje: Hladno valjanje dodatno smanjuje debljinu nehrđajućeg čelika i daje željenu završnu obradu površine. Također poboljšava mehanička svojstva i dimenzijsku tačnost.

C. Toplotna obrada

Žarenje: Nehrđajući čelik se podvrgava žarenju, procesu termičke obrade, kako bi se ublažila unutrašnja naprezanja i poboljšala njegova duktilnost, obradivost i otpornost na koroziju.

Kaljenje i otpuštanje: Neke vrste nehrđajućeg čelika podvrgavaju se procesima kaljenja i otpuštanja kako bi se poboljšala njihova mehanička svojstva, kao što su tvrdoća, žilavost i čvrstoća.

D. Procesi završne obrade

Kiseljenje: Površine od nehrđajućeg čelika mogu se kiseliti u kiselom rastvoru kako bi se uklonili kamenac, oksidi i drugi površinski zagađivači.

Pasivizacija: Pasivizacija je hemijski tretman koji poboljšava otpornost nehrđajućeg čelika na koroziju stvaranjem zaštitnog oksidnog sloja na površini.

Specifični procesi koji se koriste mogu varirati ovisno o željenoj vrsti čelika ili nehrđajućeg čelika i namjeravanoj primjeni gotovog proizvoda.

Čelik VS Nehrđajući čelik: Čvrstoća i izdržljivost

Čvrstoća čelika prvenstveno zavisi od sadržaja ugljika i drugih legirajućih elemenata, kao što su mangan, silicijum i tragovi različitih komponenti. Visokočvrsti čelici, kao što su visokočvrsti niskolegirani čelici (HSLA) i napredni visokočvrsti čelici (AHSS), koriste se u zahtjevnim primjenama poput proizvodnje automobila i građevinarstva. Nehrđajući čelik uglavnom ima nižu čvrstoću od čelika, ali i dalje posjeduje dovoljnu čvrstoću za većinu primjena.

Čelik VS Nehrđajući čelik: Poređenje troškova

Što se tiče cijene, čelik je uglavnom jeftiniji od nehrđajućeg čelika, što ga čini povoljnim izborom za mnoge projekte, budući da je proizvodnja nehrđajućeg čelika skuplja od proizvodnje čelika, kako u pogledu proizvodnog procesa, tako i u pogledu sastava.

Čelik VS Nehrđajući čelik: Primjene

Čelik i nehrđajući čelik su svestrani materijali koji se koriste u raznim primjenama u raznim industrijama. Čelik, sa svojom čvrstoćom i izdržljivošću, često se nalazi u građevinskim projektima poput mostova, zgrada i infrastrukture. Popularan je izbor za strukturne komponente.

Otpornost nehrđajućeg čelika na koroziju čini ga idealnim za okruženja u kojima je izloženost vlazi ili hemikalijama problem. Zbog toga je nehrđajući čelik odličan izbor za kuhinjske aparate, opremu za preradu hrane, medicinske uređaje i nakit.

U automobilskoj industriji, oba materijala igraju ključne uloge - čelik se često koristi u šasijama vozila zbog svoje čvrstoće, dok se nehrđajući čelik koristi u ispušnim sistemima zbog svoje otpornosti na visoke temperature i koroziju.

Zaključak

Ključna razlika između običnog čelika i nehrđajućeg čelika jeotpornost na korozijuDok je obični čelik čvrst, ali sklon hrđanju, nehrđajući čelik može biti otporan na hrđanje zbog prisutnosti kroma, koji formira zaštitni oksidni sloj. Ovisno o primjeni, možete odabrati odgovarajući materijal kako biste uravnotežili performanse i cijenu.