Stål er primært en legering av jern og karbon, men vanligvis er karboninnholdet mindre enn 2 %. Det er ikke mye, men karbon er nøkkelelementet som påvirker dets styrke og hardhet. Rustfritt stål er en legering som inneholder jern, krom, nikkel og noen ganger andre elementer som molybden. Krommen gjør rustfritt stål utmerket motstandsdyktig mot korrosjon.

• KarbonstålHovedkomponentene er jern og karbon, med et karboninnhold som vanligvis varierer fra 0,2 % til 2,1 %. Andre elementer, som mangan, silisium, fosfor og svovel, kan også være tilstede i små mengder.
• Rustfritt stålDet består hovedsakelig av jern, karbon og minst 10,5 % krom (noen ganger også nikkel). Tilsetning av krom er avgjørende fordi det reagerer med oksygen i luften og danne et tett kromoksidlag, som gir rustfritt stål dets rustbestandige og korrosjonsbestandige egenskaper.

Forskjellige egenskaper

På grunn av forskjeller i sammensetning har rustfritt stål og stål også svært forskjellige egenskaper. I motsetning til vanlig stål inneholder rustfritt stål krom, som danner et beskyttende oksidlag som forhindrer rust og korrosjon.

Når det gjelder estetiske egenskaper, er rustfritt stål mer polert og moderne enn vanlig stål. De fleste typer karbonstål er magnetiske, noe som kan være fordelaktig i visse bruksområder. Men rustfritt stål, som 304 eller 316, er ikke-magnetisk.

Stål VS Rustfritt Stål: Produksjonsprosesser

Produksjonsprosesser for stål og rustfritt stål involverer flere produksjonstrinn for å omdanne råvarer til sluttprodukter. Her er de kritiske produksjonsprosessene som er involvert i produksjonen av stål og rustfritt stål:

Stålproduksjonsprosesser

A. Jernproduksjon

Under denne prosessen mates jernmalm, koks (karbon) og flussmidler (kalkstein) inn i en masovn. Den intense varmen smelter jernmalmen, og karbonet reduserer jernoksidet, og produserer smeltet jern, kjent som varmt metall.

B. Stålproduksjon

Ta den grunnleggende oksygenovnsprosessen (BOF) som et eksempel. BOF-prosessen innebærer å fylle masovnens varme metall, eller DRI, inn i en konverteringsbeholder. Høyrent oksygen blåses inn i båten, noe som oksiderer urenheter og reduserer karboninnholdet for å produsere stål.

C. Kontinuerlig støping

Kontinuerlig støping er når smeltet stål støpes til halvfabrikata, som plater, barrer eller blooms. Det innebærer å helle det smeltede stålet i en vannkjølt form og størkne det til en kontinuerlig tråd. Tråden kuttes deretter i ønskede lengder.

D. Forming og fasong

Valsing: Halvfabrikata av stål fra kontinuerlig støping valses i varm- eller kaldvalseverk for å redusere tykkelsen, forbedre overflatekvaliteten og oppnå ønskede dimensjoner.

Smiing: Smiing er en prosess der oppvarmet stål formes ved hjelp av trykkrefter. Det brukes ofte til å produsere komponenter som krever høy styrke og holdbarhet.

Produksjonsprosesser for rustfritt stål

A. Produksjon av rustfritt stål

Smelting: Rustfritt stål produseres ved å smelte en kombinasjon av jernmalm, krom, nikkel og andre legeringselementer i elektriske lysbueovner eller induksjonsovner.

Raffinering: Det smeltede rustfrie stålet gjennomgår raffineringsprosesser som argon-oksygenavkarbonisering (AOD) eller vakuum-oksygenavkarbonisering (VOD) for å justere sammensetningen, fjerne urenheter og kontrollere de ønskede egenskapene.

B. Forming og fasong

Varmvalsing: Rustfrie stålbarrer eller -plater varmes opp og føres gjennom varmvalseverk for å redusere tykkelsen og forme dem til spoler, ark eller plater.

Kaldvalsing: Kaldvalsing reduserer tykkelsen på rustfritt stål ytterligere og gir ønsket overflatefinish. Det forbedrer også de mekaniske egenskapene og dimensjonsnøyaktigheten.

C. Varmebehandling

Gløding: Rustfritt stål gjennomgår gløding, en varmebehandlingsprosess, for å avlaste indre spenninger og forbedre duktiliteten, maskinbarheten og korrosjonsmotstanden.

Herding og anløping: Noen rustfrie stålkvaliteter gjennomgår herdings- og anløpingsprosesser for å forbedre deres mekaniske egenskaper, som hardhet, seighet og styrke.

D. Etterbehandlingsprosesser

Beising: Overflater i rustfritt stål kan beises i en syreløsning for å fjerne skala, oksider og andre overflateforurensninger.

Passivering: Passivering er en kjemisk behandling som forbedrer korrosjonsmotstanden til rustfritt stål ved å danne et beskyttende oksidlag på overflaten.

De spesifikke prosessene som brukes kan variere avhengig av ønsket stål- eller rustfritt stålkvalitet og den tiltenkte bruken av sluttproduktet.

Stål VS Rustfritt Stål: Styrke og holdbarhet

Ståls styrke avhenger først og fremst av karboninnholdet og andre legeringselementer, som mangan, silisium og spormengder av forskjellige komponenter. Høyfast stål, som høyfast lavlegert stål (HSLA) og avansert høyfast stål (AHSS), brukes i krevende applikasjoner som bilproduksjon og konstruksjon. Rustfritt stål har generelt lavere styrke enn stål, men det har fortsatt tilstrekkelig styrke for de fleste applikasjoner.

Stål VS Rustfritt Stål: Kostnadssammenligning

Prismessig er stål generelt billigere enn rustfritt stål, noe som gjør det til et budsjettvennlig valg for mange prosjekter, ettersom rustfritt stål er dyrere å produsere enn stål, både når det gjelder produksjonsprosess og sammensetning.

Stål VS Rustfritt Stål: Bruksområder

Stål og rustfritt stål er allsidige materialer som brukes i ulike bruksområder på tvers av ulike bransjer. Stål, med sin styrke og holdbarhet, finnes ofte i byggeprosjekter som broer, bygninger og infrastruktur. Det er et populært valg for strukturelle komponenter.

Rustfritt ståls korrosjonsbestandige egenskaper gjør det ideelt for miljøer der eksponering for fuktighet eller kjemikalier er en bekymring. Dette gjør rustfritt stål til et toppvalg for kjøkkenapparater, matforedlingsutstyr, medisinsk utstyr og smykker.

I bilindustrien spiller begge materialene avgjørende roller – stål brukes ofte i kjøretøyrammer på grunn av sin styrke, mens rustfritt stål brukes i eksosanlegg på grunn av sin motstand mot høye temperaturer og korrosjon.

Konklusjon

Hovedforskjellen mellom vanlig stål og rustfritt stål erkorrosjonsbestandighetMens vanlig stål er sterkt, men utsatt for rust, kan rustfritt stål motstå rust på grunn av tilstedeværelsen av krom, som danner et beskyttende oksidlag. Avhengig av bruksområdet kan du velge riktig materiale for å balansere ytelse og kostnad.