Сталь — це, головним чином, сплав заліза та вуглецю, але зазвичай вміст вуглецю становить менше 2%. Це небагато, але вуглець є ключовим елементом, який впливає на її міцність та твердість. Нержавіюча сталь — це сплав, що містить залізо, хром, нікель, а іноді й інші елементи, такі як молібден. Хром робить нержавіючу сталь чудово стійкою до корозії.

• Вуглецева стальОсновними компонентами є залізо та вуглець, вміст вуглецю зазвичай коливається від 0,2% до 2,1%. Інші елементи, такі як марганець, кремній, фосфор та сірка, також можуть бути присутніми в невеликих кількостях.
• Нержавіюча стальВ основному складається із заліза, вуглецю та щонайменше 10,5% хрому (іноді також нікелю). Додавання хрому має вирішальне значення, оскільки він реагує з киснем повітря, утворюючи щільний шар оксиду хрому, який надає нержавіючій сталі властивості стійкості до іржі та корозії.

Різниця у властивостях

Через різницю у складі, нержавіюча сталь та сталь також мають дуже різні властивості. На відміну від звичайної сталі, нержавіюча сталь містить хром, який утворює захисний оксидний шар, що запобігає іржі та корозії.

З точки зору естетичних якостей, нержавіюча сталь є більш полірованою та сучасною, ніж звичайна сталь. Більшість видів вуглецевої сталі є магнітними, що може бути перевагою в певних сферах застосування. Але нержавіюча сталь, така як 304 або 316, є немагнітною.

Сталь проти нержавіючої сталі: виробничі процеси

Виробничі процеси сталі та нержавіючої сталі включають кілька етапів виробництва для перетворення сировини на кінцеву продукцію. Ось критичні виробничі процеси, що беруть участь у виробництві сталі та нержавіючої сталі:

Процеси виробництва сталі

А. Виробництво заліза

Під час цього процесу залізна руда, кокс (вуглець) та флюси (вапняк) подаються в доменну піч. Інтенсивне тепло плавить залізну руду, а вуглець відновлює оксид заліза, утворюючи розплавлене залізо, відоме як гарячий метал.

B. Виробництво сталі

Візьмемо, наприклад, процес виробництва в кисневій печі (BOF). Процес BOF передбачає завантаження розпеченого металу доменної печі або прямого кисню в конвертерну ємність. У конвертер вдувається високочистий кисень, який окислює домішки та зменшує вміст вуглецю для виробництва сталі.

C. Безперервне лиття

Безперервне лиття – це процес відливання розплавленої сталі у напівфабрикати, такі як сляби, заготовки або блюми. Він передбачає заливання розплавленої сталі у водоохолоджувану форму та її затвердіння у безперервну стружку. Потім стружку нарізають на куски потрібної довжини.

D. Формування та надання форми

Прокатка: Напівфабрикати зі сталі, отримані методом безперервного лиття, прокатуються на станах гарячої або холодної прокатки для зменшення товщини, покращення якості поверхні та досягнення бажаних розмірів.

Кування: Кування – це процес, під час якого нагріта сталь формується за допомогою стискаючих сил. Його зазвичай використовують для виготовлення компонентів, що вимагають високої міцності та довговічності.

Процеси виробництва нержавіючої сталі

A. Виробництво нержавіючої сталі

Плавлення: Нержавіюча сталь виробляється шляхом плавлення комбінації залізної руди, хрому, нікелю та інших легуючих елементів в електродугових печах або індукційних печах.

Рафінування: Розплавлена ​​нержавіюча сталь проходить процеси рафінування, такі як аргоно-кисневе зневуглецювання (AOD) або вакуумно-кисневе зневуглецювання (VOD), для регулювання складу, видалення домішок та контролю бажаних властивостей.

B. Формування та надання форми

Гаряча прокатка: Злитки або плити з нержавіючої сталі нагрівають і пропускають через стани гарячої прокатки для зменшення товщини та надання їм форми рулонів, листів або плит.

Холодне прокатки: Холодне прокатки додатково зменшують товщину нержавіючої сталі та надають бажаної якості поверхні. Вони також покращують механічні властивості та точність розмірів.

C. Термічна обробка

Відпал: Нержавіюча сталь проходить відпал, процес термічної обробки, для зняття внутрішніх напружень та покращення її пластичності, оброблюваності та корозійної стійкості.

Гартування та відпуск: Деякі марки нержавіючої сталі проходять процеси гартування та відпуску для покращення своїх механічних властивостей, таких як твердість, в'язкість та міцність.

D. Процеси фінішної обробки

Травлення: Поверхні з нержавіючої сталі можна протравлювати в кислотному розчині для видалення окалини, оксидів та інших поверхневих забруднень.

Пасивація: Пасивація - це хімічна обробка, яка підвищує корозійну стійкість нержавіючої сталі шляхом утворення захисного оксидного шару на поверхні.

Конкретні процеси, що використовуються, можуть відрізнятися залежно від бажаної марки сталі або нержавіючої сталі та передбачуваного застосування кінцевого продукту.

Сталь проти нержавіючої сталі: міцність та довговічність

Міцність сталі залежить переважно від вмісту в ній вуглецю та інших легуючих елементів, таких як марганець, кремній та слідові кількості різних компонентів. Високоміцні сталі, такі як високоміцні низьколеговані (HSLA) та вдосконалені високоміцні сталі (AHSS), використовуються у вимогливих сферах застосування, таких як автомобілебудування та будівництво. Нержавіюча сталь зазвичай має нижчу міцність, ніж сталь, але вона все ще має достатню міцність для більшості застосувань.

Сталь проти нержавіючої сталі: порівняння вартості

Що стосується ціни, сталь, як правило, дешевша за нержавіючу сталь, що робить її бюджетним вибором для багатьох проектів, оскільки нержавіюча сталь дорожча у виробництві, ніж сталь, як з точки зору виробничого процесу, так і складу.

Сталь проти нержавіючої сталі: застосування

Сталь та нержавіюча сталь – це універсальні матеріали, що використовуються в різних галузях промисловості. Сталь, завдяки своїй міцності та довговічності, зазвичай використовується в будівельних проектах, таких як мости, будівлі та інфраструктура. Вона є популярним вибором для конструкційних елементів.

Корозійностійкі властивості нержавіючої сталі роблять її ідеальною для середовищ, де існує ризик впливу вологи або хімічних речовин. Це робить нержавіючу сталь найкращим вибором для кухонної техніки, обладнання для переробки харчових продуктів, медичних виробів та ювелірних виробів.

В автомобільній промисловості обидва матеріали відіграють вирішальну роль — сталь часто використовується в рамах автомобілів завдяки своїй міцності, тоді як нержавіюча сталь використовується у вихлопних системах завдяки своїй стійкості до високих температур та корозії.

Висновок

Ключова відмінність між звичайною сталлю та нержавіючою сталлю полягає встійкість до корозіїУ той час як звичайна сталь міцна, але схильна до іржі, нержавіюча сталь може протистояти іржі завдяки наявності хрому, який утворює захисний оксидний шар. Залежно від застосування, ви можете вибрати відповідний матеріал, щоб збалансувати продуктивність та вартість.