Čelik je prvenstveno legura željeza i ugljika, ali obično je sadržaj ugljika manji od 2%. Nije puno, 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 čelikPrimarni sastojci su željezo i ugljik, s udjelom ugljika koji se obično kreće od 0,2% do 2,1%. Ostali 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% kroma (ponekad i nikla). Dodatak kroma je ključan jer reagira s kisikom u zraku stvarajući gusti sloj kromovog 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 tvori zaštitni oksidni sloj koji sprječava hrđu i koroziju.

Što se tiče estetskih svojstava, nehrđajući čelik je poliraniji i moderniji od običnog čelika. Većina vrsta ugljičnog čelika je magnetska, 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

Tijekom ovog procesa, željezna ruda, koks (ugljik) i fluks (vapnenac) uvode se u visoku peć. Intenzivna toplina topi željeznu rudu, a ugljik reducira željezni oksid, stvarajući rastaljeno željezo, poznato kao vrući metal.

B. Proizvodnja čelika

Uzmimo za primjer proces u osnovnoj peći s kisikom (BOF). Proces BOF 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 lijevanje

Kontinuirano lijevanje je proces lijevanja rastaljenog čelika u poluproizvode, kao što su ploče, gredice ili blumovi. To uključuje ulijevanje rastaljenog čelika u vodom hlađeni kalup i njegovo skrućivanje u kontinuiranu nit. Nit se zatim reže na željene duljine.

D. Oblikovanje i oblikovanje

Valjanje: Poluproizvodi od čelika dobiveni kontinuiranim lijevanjem valjaju se u toplim ili hladnim valjaonicama kako bi se smanjila debljina, poboljšala kvaliteta 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

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

Rafiniranje: Rastaljeni 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 zagrijavaju se 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 površinsku obradu. Također poboljšava mehanička svojstva i dimenzijsku točnost.

C. Toplinska obrada

Žarenje: Nehrđajući čelik podvrgava se žarenju, procesu toplinske obrade, kako bi se ublažila unutarnja 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, poput tvrdoće, žilavosti i čvrstoće.

D. Završni procesi

Kiseljenje: Površine od nehrđajućeg čelika mogu se kiseliti u kiseloj otopini kako bi se uklonili kamenac, oksidi i drugi površinski onečišćujući materijali.

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

Specifični korišteni procesi mogu varirati ovisno o željenoj vrsti čelika ili nehrđajućeg čelika i namjeravanoj primjeni konačnog proizvoda.

Čelik VS Nehrđajući čelik: Čvrstoća i izdržljivost

Čvrstoća čelika prvenstveno ovisi o njegovom sadržaju ugljika i drugih legirajućih elemenata, poput mangana, silicija i tragova različitih komponenti. Visokočvrsti čelici, poput visokočvrstih niskolegiranih čelika (HSLA) i naprednih visokočvrstih čelika (AHSS), koriste se u zahtjevnim primjenama poput automobilske proizvodnje i građevinarstva. Nehrđajući čelik općenito ima nižu čvrstoću od čelika, ali i dalje posjeduje dovoljnu čvrstoću za većinu primjena.

Čelik VS Nehrđajući čelik: Usporedba troškova

Što se tiče cijene, čelik je općenito 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 konstrukcijske komponente.

Otpornost nehrđajućeg čelika na koroziju čini ga idealnim za okruženja u kojima je izloženost vlazi ili kemikalijama važna. Zbog toga je nehrđajući čelik vrhunski 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 okvirima vozila zbog svoje čvrstoće, dok se nehrđajući čelik koristi u ispušnim sustavima 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 hrđi, nehrđajući čelik može biti otporan na hrđu zbog prisutnosti kroma, koji tvori zaštitni oksidni sloj. Ovisno o primjeni, možete odabrati odgovarajući materijal za ravnotežu između performansi i cijene.