Stál er aðallega málmblanda úr járni og kolefni, en kolefnisinnihaldið er yfirleitt minna en 2%. Það er ekki mikið, en kolefni er lykilþátturinn sem hefur áhrif á styrk þess og hörku. Ryðfrítt stál er málmblanda sem inniheldur járn, króm, nikkel og stundum önnur frumefni eins og mólýbden. Krómið gerir ryðfrítt stál frábært tæringarþolið.

• KolefnisstálHelstu efnisþættirnir eru járn og kolefni, þar sem kolefnisinnihaldið er yfirleitt á bilinu 0,2% til 2,1%. Önnur frumefni, svo sem mangan, kísill, fosfór og brennisteinn, geta einnig verið til staðar í litlu magni.
• Ryðfrítt stálÞað samanstendur aðallega af járni, kolefni og að minnsta kosti 10,5% krómi (stundum einnig nikkel). Viðbót króms er mikilvæg því það hvarfast við súrefni í loftinu og myndar þétt krómoxíðlag, sem gefur ryðfríu stáli ryðþolna og tæringarþolna eiginleika.

Mismunandi eiginleikar

Vegna mismunandi samsetningar hafa ryðfrítt stál og stál einnig mjög ólíka eiginleika. Ólíkt venjulegu stáli inniheldur ryðfrítt stál króm, sem myndar verndandi oxíðlag sem kemur í veg fyrir ryð og tæringu.

Hvað varðar fagurfræðilega eiginleika er ryðfrítt stál fágaðra og nútímalegra en venjulegt stál. Flestar gerðir af kolefnisstáli eru segulmagnaðar, sem getur verið kostur í ákveðnum tilgangi. En ryðfrítt stál, eins og 304 eða 316, er ekki segulmagnað.

Stál VS Ryðfrítt stál: Framleiðsluferli

Framleiðsluferli stáls og ryðfríu stáli fela í sér nokkur framleiðslustig til að umbreyta hráefnum í lokaafurðir. Hér eru mikilvægustu framleiðsluferlin sem taka þátt í framleiðslu stáls og ryðfríu stáli:

Stálframleiðsluferli

A. Járnframleiðsla

Í þessu ferli eru járngrýti, kók (kolefni) og flúxefni (kalksteinn) sett í háofn. Mikill hiti bræðir járngrýtið og kolefnið afoxar járnoxíðið og myndar bráðið járn, þekkt sem heitt málm.

B. Stálframleiðsla

Tökum sem dæmi grunnferlið í súrefnisofni (BOF). BOF-ferlið felur í sér að heitt málm úr háofni, eða DRI, er sett í breytitank. Hreint súrefni er blásið inn í bátinn, sem oxar óhreinindi og dregur úr kolefnisinnihaldinu til að framleiða stál.

C. Samfelld steypa

Samfelld steypa er þegar bráðið stál er steypt í hálfunnar vörur, svo sem hellur, kubba eða bláðu stáli. Það felur í sér að hella bráðna stálinu í vatnskælt mót og storkna það í samfelldan þráð. Þráðurinn er síðan skorinn í æskilega lengd.

D. Mótun og mótun

Valsun: Hálfunnar stálvörur úr samfelldri steypu eru valsaðar í heit- eða köldvalsverksmiðjum til að minnka þykkt, bæta yfirborðsgæði og ná fram tilætluðum víddum.

Smíði: Smíði er ferli þar sem hitað stál er mótað með þjöppunarkrafti. Það er almennt notað til að framleiða íhluti sem krefjast mikils styrks og endingar.

Framleiðsluferli úr ryðfríu stáli

A. Framleiðsla á ryðfríu stáli

Bræðsla: Ryðfrítt stál er framleitt með því að bræða blöndu af járngrýti, krómi, nikkel og öðrum málmblönduðum þáttum í rafbogaofnum eða spanofnum.

Hreinsun: Brætt ryðfrítt stál gengst undir hreinsunarferli eins og argon súrefnisafkolnun (AOD) eða lofttæmis súrefnisafkolnun (VOD) til að aðlaga samsetninguna, fjarlægja óhreinindi og stjórna tilætluðum eiginleikum.

B. Mótun og mótun

Heitvalsun: Ryðfrítt stálstönglar eða hellur eru hitaðar og látnar fara í gegnum heitvalsunarverksmiðjur til að minnka þykktina og móta þær í spólur, blöð eða plötur.

Kaldvalsun: Kaldvalsun dregur enn frekar úr þykkt ryðfríu stáli og gefur æskilega yfirborðsáferð. Hún bætir einnig vélræna eiginleika og víddarnákvæmni.

C. Hitameðferð

Glóðun: Ryðfrítt stál gengst undir glóðun, sem er hitameðferð, til að létta innri spennu og bæta sveigjanleika þess, vinnsluhæfni og tæringarþol.

Herðing og slökkvun: Sumar tegundir af ryðfríu stáli gangast undir herðing og slökkvun til að auka vélræna eiginleika þeirra, svo sem hörku, seiglu og styrk.

D. Frágangsferli

Súrsun: Hægt er að súrsera yfirborð úr ryðfríu stáli í sýrulausn til að fjarlægja kalk, oxíð og önnur óhreinindi á yfirborðinu.

Óvirkjun: Óvirkjun er efnameðferð sem eykur tæringarþol ryðfrítt stáls með því að mynda verndandi oxíðlag á yfirborðinu.

Sérstakar aðferðir sem notaðar eru geta verið mismunandi eftir því hvaða stál- eða ryðfríu stáltegund er æskileg og fyrirhugaðri notkun lokaafurðarinnar.

Stál VS Ryðfrítt stál: Styrkur og ending

Styrkur stáls er fyrst og fremst háður kolefnisinnihaldi þess og öðrum málmblönduðum frumefnum, svo sem mangan, kísil og snefilmagni af mismunandi efnisþáttum. Hástyrkstál, svo sem hástyrkt lágblönduð stál (HSLA) og háþróað hástyrkstál (AHSS), eru notuð í krefjandi tilgangi eins og bílaframleiðslu og byggingariðnaði. Ryðfrítt stál hefur almennt minni styrk en stál, en það hefur samt nægjanlegan styrk fyrir flesta notkunarmöguleika.

Stál VS Ryðfrítt stál: Kostnaðarsamanburður

Hvað varðar verð er stál almennt ódýrara en ryðfrítt stál, sem gerir það að hagkvæmum valkosti fyrir mörg verkefni, þar sem ryðfrítt stál er dýrara í framleiðslu en stál, bæði hvað varðar framleiðsluferli og samsetningu.

Stál VS Ryðfrítt stál: Notkun

Stál og ryðfrítt stál eru fjölhæf efni sem notuð eru í ýmsum tilgangi í ýmsum atvinnugreinum. Stál, með styrk sínum og endingu, er almennt að finna í byggingarverkefnum eins og brúm, byggingum og innviðum. Það er vinsælt val fyrir burðarvirki.

Ryðfrítt stál er tæringarþolið og því tilvalið í umhverfi þar sem hætta er á raka eða efnum. Þetta gerir ryðfrítt stál að vinsælu vali fyrir eldhústæki, matvælavinnslutæki, lækningatæki og skartgripi.

Í bílaiðnaðinum gegna bæði efnin lykilhlutverki — stál er oft notað í ökutækjagrindur vegna styrks síns, en ryðfrítt stál er notað í útblásturskerfi vegna þols þess gegn háum hita og tæringu.

Niðurstaða

Lykilmunurinn á venjulegu stáli og ryðfríu stáli ertæringarþolÞó að venjulegt stál sé sterkt en viðkvæmt fyrir ryði, getur ryðfrítt stál staðist ryð vegna nærveru króms, sem myndar verndandi oxíðlag. Þú getur valið viðeigandi efni til að vega og meta afköst og kostnað, allt eftir notkun.