L'acer és principalment un aliatge de ferro i carboni, però normalment el contingut de carboni és inferior al 2%. No és gaire, però el carboni és l'element clau que influeix en la seva resistència i duresa. L'acer inoxidable és un aliatge que conté ferro, crom, níquel i de vegades altres elements com el molibdè. El crom fa que l'acer inoxidable sigui excel·lentment resistent a la corrosió.

• acer al carboniEls components principals són el ferro i el carboni, amb un contingut de carboni que sol oscil·lar entre el 0,2% i el 2,1%. Altres elements, com el manganès, el silici, el fòsfor i el sofre, també poden ser presents en petites quantitats.
• acer inoxidableConsisteix principalment en ferro, carboni i almenys un 10,5% de crom (de vegades també níquel). L'addició de crom és crucial perquè reacciona amb l'oxigen de l'aire per formar una densa capa d'òxid de crom, que confereix a l'acer inoxidable les seves propietats resistents a l'oxidació i a la corrosió.

Difereixen en les propietats

A causa de les diferències en la composició, l'acer inoxidable i l'acer també tenen propietats molt diferents. A diferència de l'acer normal, l'acer inoxidable conté crom, que forma una capa d'òxid protectora que evita l'oxidació i la corrosió.

Pel que fa a les qualitats estètiques, l'acer inoxidable és més polit i modern que l'acer normal. La majoria dels tipus d'acer al carboni són magnètics, cosa que pot ser avantatjosa en determinades aplicacions. Però l'acer inoxidable, com el 304 o el 316, no és magnètic.

Acer VS acer inoxidable: processos de fabricació

Els processos de fabricació d'acer i acer inoxidable impliquen diverses etapes de producció per transformar les matèries primeres en productes finals. Aquests són els processos de fabricació crítics implicats en la producció d'acer i acer inoxidable:

Processos de fabricació d'acer

A. Fabricació de ferro

Durant aquest procés, el mineral de ferro, el coc (carboni) i els fundents (pedra calcària) s'introdueixen en un alt forn. La calor intensa fon el mineral de ferro i el carboni redueix l'òxid de ferro, produint ferro fos, conegut com a metall calent.

B. Fabricació d'acer

Prenguem com a exemple el procés del forn d'oxigen bàsic (BOF). El procés BOF consisteix a carregar el metall calent de l'alt forn o DRI en un recipient convertidor. S'insufla oxigen d'alta puresa al recipient, oxidant les impureses i reduint el contingut de carboni per produir acer.

C. Colada contínua

La colada contínua és quan l'acer fos es fon en productes semielaborats, com ara lloses, lingots o blooms. Implica abocar l'acer fos en un motlle refredat per aigua i solidificar-lo en un fil continu. A continuació, el fil es talla a les longituds desitjades.

D. Formació i modelat

Laminació: Els productes d'acer semielaborats de la colada contínua es laminen en laminadors en calent o en fred per reduir el gruix, millorar la qualitat superficial i aconseguir les dimensions desitjades.

Forja: La forja és un procés en què es modela l'acer escalfat mitjançant forces de compressió. S'utilitza habitualment per fabricar components que requereixen una alta resistència i durabilitat.

Processos de fabricació d'acer inoxidable

A. Producció d'acer inoxidable

Fusió: L'acer inoxidable es produeix fonent una combinació de mineral de ferro, crom, níquel i altres elements d'aliatge en forns d'arc elèctric o forns d'inducció.

Refinació: L'acer inoxidable fos se sotmet a processos de refinació com la descarburació d'oxigen amb argó (AOD) o la descarburació d'oxigen al buit (VOD) per ajustar la composició, eliminar impureses i controlar les propietats desitjades.

B. Formació i modelat

Laminació en calent: Els lingots o les lloses d'acer inoxidable s'escalfen i es passen per laminadors en calent per reduir el gruix i donar-los forma en bobines, làmines o plaques.

Laminació en fred: La laminació en fred redueix encara més el gruix de l'acer inoxidable i li confereix els acabats superficials desitjats. També millora les propietats mecàniques i la precisió dimensional.

C. Tractament tèrmic

Recuit: L'acer inoxidable se sotmet a un recuit, un procés de tractament tèrmic, per alleujar les tensions internes i millorar la seva ductilitat, maquinabilitat i resistència a la corrosió.

Tremp i reveniment: Alguns graus d'acer inoxidable se sotmeten a processos de tremp i reveniment per millorar les seves propietats mecàniques, com ara la duresa, la tenacitat i la resistència.

D. Processos d'acabat

Decapatge: Les superfícies d'acer inoxidable es poden decapar en una solució àcida per eliminar incrustacions, òxids i altres contaminants superficials.

Passivació: La passivació és un tractament químic que millora la resistència a la corrosió de l'acer inoxidable formant una capa protectora d'òxid a la superfície.

Els processos específics emprats poden variar segons el grau d'acer o acer inoxidable desitjat i l'aplicació prevista del producte final.

Acer VS acer inoxidable: resistència i durabilitat

La resistència de l'acer depèn principalment del seu contingut de carboni i altres elements d'aliatge, com ara el manganès, el silici i traces de diferents components. Els acers d'alta resistència, com ara els acers d'alta resistència i baix aliatge (HSLA) i els acers avançats d'alta resistència (AHSS), s'utilitzen en aplicacions exigents com la fabricació d'automòbils i la construcció. L'acer inoxidable generalment té una resistència inferior a l'acer, però encara posseeix una resistència suficient per a la majoria d'aplicacions.

Acer VS acer inoxidable: comparació de costos

Pel que fa al preu, l'acer és generalment més barat que l'acer inoxidable, cosa que el converteix en una opció econòmica per a molts projectes, ja que l'acer inoxidable és més car de fabricar, tant pel que fa al procés de producció com a la composició.

Acer VS acer inoxidable: aplicacions

L'acer i l'acer inoxidable són materials versàtils que s'utilitzen en diverses aplicacions en diverses indústries. L'acer, amb la seva resistència i durabilitat, es troba habitualment en projectes de construcció com ponts, edificis i infraestructures. És una opció popular per a components estructurals.

Les propietats resistents a la corrosió de l'acer inoxidable el fan ideal per a entorns on l'exposició a la humitat o als productes químics és una preocupació. Això fa que l'acer inoxidable sigui una de les millors opcions per a electrodomèstics de cuina, equips de processament d'aliments, dispositius mèdics i joieria.

En la indústria de l'automoció, ambdós materials tenen un paper crucial: l'acer s'utilitza sovint en els xassís dels vehicles per la seva resistència, mentre que l'acer inoxidable s'utilitza en els sistemes d'escapament per la seva resistència a les altes temperatures i la corrosió.

Conclusió

La diferència clau entre l'acer normal i l'acer inoxidable ésresistència a la corrosióMentre que l'acer normal és fort però propens a l'oxidació, l'acer inoxidable pot resistir l'oxidació a causa de la presència de crom, que forma una capa protectora d'òxid. Segons l'aplicació, podeu triar el material adequat per equilibrar el rendiment i el cost.