Стомана срещу алуминий
Стоманата срещу алуминия всъщност е проблем срещу тежестта срещу теглото, което отстъпва на често срещано неразбиране, възникващо дори сред инженерите. Докато фактите са, че някои алуминиеви сплави са по-силни от някои стоманени сплави, само частична истина е, че алуминиевите сплави са по-здрави от стоманените. Можем да разберем тази разлика между стомана и алуминий чрез сравнение, основаващо се на якост и тегло, твърдост и добив, и магнитни и немагнитни свойства.
Както знаем, здравината се отнася до максималното натоварване, което един материал може да понесе, без да се огъва и губи формата си, а твърдостта се отнася до свойствата на добива на материал и до колко може да се огъне под товар или при натиск. Параметърът за количествено определяне на твърдостта се нарича Модул на еластичност. Относителната коравина на стоманата спрямо алуминия няма предимства на твърдостта един спрямо друг, тъй като и двата материала могат да издържат и да понесат изключително налягане и тонове товар. Алуминият бие стоманата, тъй като плътността му на огъване е около 1/3 от плътността на стоманата, а предимството на дебелината компенсира силата на 1/3, което прави алуминия по-устойчив на вдлъбнатина от стоманата със същото тегло. Една от разликите, които стоманата има в сравнение с алуминия, е, че след многократно зареждане алуминият ще умори. Стоманата има неограничен живот на умора, което означава, че има достатъчно сила, за да издържи на повтарящи се цикли на натоварване, и следователно, тя трае по-дълго или се запазва. Стоманата е по-тежка от алуминия, тъй като стоманата е около три пъти по-тежка за същата дължина на алуминия.
Плътността или якостта на опън от висококачествения алуминий е в същото съотношение като висококачествената стомана. Ако сравним стоманата с алуминия, използван като строителен материал, специфичната тежест на неръждаемата стомана е 7800 тона / м, а алуминият е 2700 кг / м3. Стоманата, в сравнение с алуминия, е нискотехнологична и леко разрушителна, тъй като стоманата ще искри, ако използвате ъглошлайф и за кратко докоснете метала. След като битът докосне стоманата, той ще искра, докато алуминият не искри. Когато отклонението е важно, алуминият има ръб над стоманата. Стоманата има повече възстановяващи свойства от алуминия. Въпреки че, където е възможно отклонение, стоманата е предпочитана, защото е по-лесно заваряване.
Алуминият е немагнитен в сравнение със стоманата, но някои видове стоманени сплави също са немагнитни. Ако направим това сравнение въз основа на микроструктурата на стоманата и алуминия, установяваме, че въглеродният железен компонент на железните конструкции изобщо не е магнитен. Следователно немагнитният алуминиев материал ще има магнитното свойство 1. Дори 100% аустенитна стомана няма проницаемост 1, тъй като подлежи на промяна по време на обработката, а на практика това не е постигнато и стойностите на пропускливостта са винаги над 1.
Резюме:
1. Стоманата спрямо алуминия може да се сравни, като се използват параметрите на якост, тегло, добив и магнитни свойства.
2. Якостта на стоманата над алуминия е почти еднаква, но стоманата е три пъти по-тежка от алуминия.
3. Стоманата има запазващо качество, дори след хиляди цикли на натоварване, но алуминият ще умори и разруши.
4. Алуминият има повече ковкост спрямо стоманата, тъй като има по-голяма плътност на огъване в сравнение с плътността на стоманата.
5. Алуминият е немагнетичен и отклоняващ, докато стоманата има възстановяващи качества и е по-лесна за заваряване.