Stål er primært en legering af jern og kulstof, men typisk er kulstofindholdet mindre end 2%. Det er ikke meget, men kulstof er det vigtigste element, der påvirker dets styrke og hårdhed. Rustfrit stål er en legering, der indeholder jern, krom, nikkel og nogle gange andre elementer som molybdæn. Krommet gør rustfrit stål fremragende modstandsdygtigt over for korrosion.

• KulstofstålDe primære komponenter er jern og kulstof, hvor kulstofindholdet typisk ligger fra 0,2 % til 2,1 %. Andre elementer, såsom mangan, silicium, fosfor og svovl, kan også være til stede i små mængder.
• Rustfrit stålDet består primært af jern, kulstof og mindst 10,5% krom (nogle gange også nikkel). Tilsætningen af ​​krom er afgørende, fordi det reagerer med ilt i luften og danne et tæt kromoxidlag, hvilket giver rustfrit stål dets rustbestandige og korrosionsbestandige egenskaber.

Forskellige egenskaber

På grund af forskelle i sammensætning har rustfrit stål og stål også meget forskellige egenskaber. I modsætning til almindeligt stål indeholder rustfrit stål krom, som danner et beskyttende oxidlag, der forhindrer rust og korrosion.

Med hensyn til æstetiske kvaliteter er rustfrit stål mere poleret og moderne end almindeligt stål. De fleste typer kulstofstål er magnetiske, hvilket kan være fordelagtigt i visse anvendelser. Men rustfrit stål, ligesom 304 eller 316, er ikke-magnetisk.

Stål VS Rustfrit Stål: Fremstillingsprocesser

Fremstillingsprocesser for stål og rustfrit stål involverer flere produktionstrin for at omdanne råmaterialer til færdige produkter. Her er de kritiske fremstillingsprocesser involveret i produktionen af ​​stål og rustfrit stål:

Stålproduktionsprocesser

A. Jernfremstilling

Under denne proces føres jernmalm, koks (kulstof) og flusmidler (kalksten) ind i en højovn. Den intense varme smelter jernmalmen, og kulstoffet reducerer jernoxidet, hvilket producerer smeltet jern, kendt som varmt metal.

B. Stålfremstilling

Tag den grundlæggende iltovnsproces (BOF) som et eksempel. BOF-processen involverer at fylde højovnsmetal eller DRI i en konverterbeholder. Højrent ilt blæses ind i båden, hvilket oxiderer urenheder og reducerer kulstofindholdet for at producere stål.

C. Kontinuerlig støbning

Kontinuerlig støbning er, når smeltet stål støbes til halvfabrikata, såsom plader, billets eller blooms. Det involverer at hælde det smeltede stål i en vandkølet form og størkne det til en kontinuerlig streng. Strengen skæres derefter i ønskede længder.

D. Formning og faconering

Valsning: De halvfabrikata af stål fra kontinuerlig støbning valses i varm- eller koldvalseværker for at reducere tykkelsen, forbedre overfladekvaliteten og opnå de ønskede dimensioner.

Smedning: Smedning er en proces, hvor opvarmet stål formes ved hjælp af trykkræfter. Det bruges almindeligvis til at fremstille komponenter, der kræver høj styrke og holdbarhed.

Fremstillingsprocesser for rustfrit stål

A. Produktion af rustfrit stål

Smeltning: Rustfrit stål fremstilles ved at smelte en kombination af jernmalm, krom, nikkel og andre legeringselementer i elektriske lysbueovne eller induktionsovne.

Raffinering: Det smeltede rustfrie stål gennemgår raffineringsprocesser såsom argon-oxygen-dekarburisering (AOD) eller vakuum-oxygen-dekarburisering (VOD) for at justere sammensætningen, fjerne urenheder og kontrollere de ønskede egenskaber.

B. Formning og faconering

Varmvalsning: Rustfrit stålplader eller -barrer opvarmes og føres gennem varmvalseværker for at reducere tykkelsen og forme dem til spoler, ark eller plader.

Koldvalsning: Koldvalsning reducerer yderligere tykkelsen af ​​rustfrit stål og giver den ønskede overfladefinish. Det forbedrer også de mekaniske egenskaber og dimensionsnøjagtigheden.

C. Varmebehandling

Udglødning: Rustfrit stål undergår udglødning, en varmebehandlingsproces, for at aflaste indre spændinger og forbedre dets duktilitet, bearbejdelighed og korrosionsbestandighed.

Hærdning og anløbning: Nogle rustfri stålkvaliteter gennemgår hærdnings- og anløbningsprocesser for at forbedre deres mekaniske egenskaber, såsom hårdhed, sejhed og styrke.

D. Efterbehandlingsprocesser

Bejdsning: Overflader af rustfrit stål kan bejdses i en syreopløsning for at fjerne skalaer, oxider og andre overfladeforurenende stoffer.

Passivering: Passivering er en kemisk behandling, der forbedrer rustfri ståls korrosionsbestandighed ved at danne et beskyttende oxidlag på overfladen.

De specifikke processer, der anvendes, kan variere afhængigt af den ønskede stål- eller rustfri stålkvalitet og den tilsigtede anvendelse af det endelige produkt.

Stål VS Rustfrit Stål: Styrke og Holdbarhed

Ståls styrke afhænger primært af dets kulstofindhold og andre legeringselementer, såsom mangan, silicium og spormængder af forskellige komponenter. Højstyrkestål, såsom højstyrke-lavlegeret stål (HSLA) og avanceret højstyrkestål (AHSS), anvendes i krævende applikationer som bilproduktion og byggeri. Rustfrit stål har generelt lavere styrke end stål, men det har stadig tilstrækkelig styrke til de fleste anvendelser.

Stål VS Rustfrit Stål: Prissammenligning

Prismæssigt er stål generelt billigere end rustfrit stål, hvilket gør det til et budgetvenligt valg til mange projekter, da rustfrit stål er dyrere at fremstille end stål, både med hensyn til produktionsproces og sammensætning.

Stål VS Rustfrit Stål: Anvendelser

Stål og rustfrit stål er alsidige materialer, der anvendes i forskellige anvendelser på tværs af forskellige brancher. Stål, med sin styrke og holdbarhed, findes almindeligvis i byggeprojekter som broer, bygninger og infrastruktur. Det er et populært valg til strukturelle komponenter.

Rustfrit ståls korrosionsbestandige egenskaber gør det ideelt til miljøer, hvor eksponering for fugt eller kemikalier er en bekymring. Dette gør rustfrit stål til et godt valg til køkkenapparater, fødevareforarbejdningsudstyr, medicinsk udstyr og smykker.

I bilindustrien spiller begge materialer en afgørende rolle – stål bruges ofte i køretøjsrammer på grund af dets styrke, mens rustfrit stål bruges i udstødningssystemer på grund af dets modstandsdygtighed over for høje temperaturer og korrosion.

Konklusion

Den vigtigste forskel mellem almindeligt stål og rustfrit stål erkorrosionsbestandighedMens almindeligt stål er stærkt, men tilbøjeligt til rust, kan rustfrit stål modstå rust på grund af tilstedeværelsen af ​​krom, som danner et beskyttende oxidlag. Afhængigt af anvendelsen kan du vælge det passende materiale for at afbalancere ydeevne og omkostninger.