Stål är främst en legering av järn och kol, men vanligtvis är kolhalten mindre än 2 %. Det är inte mycket, men kol är det viktigaste elementet som påverkar dess styrka och hårdhet. Rostfritt stål är en legering som innehåller järn, krom, nickel och ibland andra element som molybden. Kromet gör rostfritt stål utmärkt motståndskraftigt mot korrosion.

• KolstålDe primära komponenterna är järn och kol, med en kolhalt som vanligtvis varierar från 0,2 % till 2,1 %. Andra element, såsom mangan, kisel, fosfor och svavel, kan också förekomma i små mängder.
• Rostfritt stålDet består huvudsakligen av järn, kol och minst 10,5 % krom (ibland även nickel). Tillsatsen av krom är avgörande eftersom det reagerar med syre i luften och bildar ett tätt kromoxidlager, vilket ger rostfritt stål dess rostbeständiga och korrosionsbeständiga egenskaper.

Skiljer sig i egenskaper

På grund av skillnader i sammansättning har rostfritt stål och stål också mycket olika egenskaper. Till skillnad från vanligt stål innehåller rostfritt stål krom, vilket bildar ett skyddande oxidlager som förhindrar rost och korrosion.

När det gäller estetiska egenskaper är rostfritt stål mer polerat och modernt än vanligt stål. De flesta typer av kolstål är magnetiska, vilket kan vara fördelaktigt i vissa tillämpningar. Men rostfritt stål, liksom 304 eller 316, är icke-magnetiskt.

Stål VS Rostfritt stål: Tillverkningsprocesser

Tillverkningsprocesser för stål och rostfritt stål involverar flera produktionssteg för att omvandla råmaterial till slutprodukter. Här är de kritiska tillverkningsprocesserna som är involverade i produktionen av stål och rostfritt stål:

Ståltillverkningsprocesser

A. Järntillverkning

Under denna process matas järnmalm, koks (kol) och flussmedel (kalksten) in i en masugn. Den intensiva värmen smälter järnmalmen, och kolet reducerar järnoxiden, vilket producerar smält järn, känt som het metall.

B. Ståltillverkning

Ta den grundläggande syreugnsprocessen (BOF) som ett exempel. BOF-processen innebär att masugnens heta metall, eller DRI, laddas i ett konverteringskärl. Högrent syre blåses in i båten, vilket oxiderar föroreningar och minskar kolhalten för att producera stål.

C. Stränggjutning

Stränggjutning är när smält stål gjuts till halvfabrikat, såsom plattor, billets eller blooms. Det innebär att det smälta stålet hälls i en vattenkyld form och stelnar till en kontinuerlig sträng. Strängen skärs sedan i önskade längder.

D. Formning och formning

Valsning: Halvfabrikat av stål från stränggjutning valsas i varm- eller kallvalsverk för att minska tjockleken, förbättra ytkvaliteten och uppnå önskade dimensioner.

Smidning: Smidning är en process där uppvärmt stål formas med hjälp av tryckkrafter. Det används ofta för att tillverka komponenter som kräver hög hållfasthet och hållbarhet.

Tillverkningsprocesser för rostfritt stål

A. Produktion av rostfritt stål

Smältning: Rostfritt stål tillverkas genom att smälta en kombination av järnmalm, krom, nickel och andra legeringsämnen i elektriska ljusbågsugnar eller induktionsugnar.

Raffinering: Det smälta rostfria stålet genomgår raffineringsprocesser som argon-syreavkolning (AOD) eller vakuum-syreavkolning (VOD) för att justera sammansättningen, avlägsna föroreningar och kontrollera de önskade egenskaperna.

B. Formning och formning

Varmvalsning: Rostfria ståltackor eller plattor värms upp och passerar genom varmvalsverk för att minska tjockleken och forma dem till spolar, plåtar eller plattor.

Kallvalsning: Kallvalsning minskar ytterligare tjockleken på rostfritt stål och ger önskad ytfinish. Det förbättrar också de mekaniska egenskaperna och dimensionsnoggrannheten.

C. Värmebehandling

Glödgning: Rostfritt stål genomgår glödgning, en värmebehandlingsprocess, för att lindra inre spänningar och förbättra dess duktilitet, bearbetbarhet och korrosionsbeständighet.

Härdning och anlöpning: Vissa rostfria stålkvaliteter genomgår härdning och anlöpning för att förbättra deras mekaniska egenskaper, såsom hårdhet, seghet och hållfasthet.

D. Efterbehandlingsprocesser

Betning: Ytor av rostfritt stål kan betas i en syralösning för att avlägsna glödspån, oxider och andra ytföroreningar.

Passivering: Passivering är en kemisk behandling som förbättrar korrosionsbeständigheten hos rostfritt stål genom att bilda ett skyddande oxidlager på ytan.

De specifika processer som används kan variera beroende på önskad stål- eller rostfri stålkvalitet och den avsedda tillämpningen av slutprodukten.

Stål VS Rostfritt stål: Styrka och hållbarhet

Ståls hållfasthet beror främst på dess kolhalt och andra legeringselement, såsom mangan, kisel och spårmängder av olika komponenter. Höghållfasta stål, såsom höghållfast låglegerat stål (HSLA) och avancerade höghållfasta stål (AHSS), används i krävande tillämpningar som fordonstillverkning och konstruktion. Rostfritt stål har generellt lägre hållfasthet än stål, men det har fortfarande tillräcklig hållfasthet för de flesta tillämpningar.

Stål VS Rostfritt Stål: Kostnadsjämförelse

Prismässigt är stål generellt billigare än rostfritt stål, vilket gör det till ett budgetvänligt val för många projekt, eftersom rostfritt stål är dyrare att tillverka än stål, både vad gäller produktionsprocess och sammansättning.

Stål VS Rostfritt stål: Användningsområden

Stål och rostfritt stål är mångsidiga material som används i en mängd olika tillämpningar inom olika branscher. Stål, med sin styrka och hållbarhet, är vanligt förekommande i byggprojekt som broar, byggnader och infrastruktur. Det är ett populärt val för strukturella komponenter.

Rostfritt ståls korrosionsbeständiga egenskaper gör det idealiskt för miljöer där exponering för fukt eller kemikalier är ett problem. Detta gör rostfritt stål till ett utmärkt val för köksapparater, livsmedelsutrustning, medicintekniska produkter och smycken.

Inom bilindustrin spelar båda materialen avgörande roller – stål används ofta i fordonsramar för sin styrka, medan rostfritt stål används i avgassystem på grund av dess motståndskraft mot höga temperaturer och korrosion.

Slutsats

Den viktigaste skillnaden mellan vanligt stål och rostfritt stål ärkorrosionsbeständighetMedan vanligt stål är starkt men benäget för rost, kan rostfritt stål motstå rost tack vare närvaron av krom, som bildar ett skyddande oxidlager. Beroende på tillämpningen kan du välja lämpligt material för att balansera prestanda och kostnad.