Ось детальне порівняння алюміній і сталь Що стосується сили, властивостей та використання:
1. Сила
Сталь:
Як правило, сильніше і важче, ніж алюміній.
Сила на розрив коливається від 400 МПа (м'яка сталь) до >2, 000 MPA (високоміцні сплави).
Більш стійкі до деформації при великих навантаженнях.
Алюміній:
Нижня міцність порівняно зі сталі, але співвідношення сили до ваги є вищим.
Сила на розрив коливається від 70 МПа (чистий алюміній) до 700 МПа (високоякісні сплави, як 7075- T6).
Потрібні більш товсті секції, щоб відповідати вантажопідйомності сталі.
2. Вага
Сталь:
Щільніше (~ 7,85 г/см³), що робить його важчим.
Додає значну вагу конструкціям, транспортним засобам або компонентам.
Алюміній:
Надзвичайно легкий (~ 2,7 г/см³, приблизно 1/3 щільність сталі).
Ідеально підходить для застосувань, де зменшення ваги є критичним (наприклад, аерокосмічний, EVS).
3. Корозійна стійкість
Сталь:
Схильний до іржі, якщо не покрите (наприклад, оцинкована сталь) або не виготовлений з нержавіючої сталі (містить хром).
Вимагає обслуговування у вологому або корозійному середовищі.
Алюміній:
Природно утворює захисний оксидний шар (Al₂o₃), що робить його дуже стійким до корозії.
Широко використовується в морських, зовнішніх та хімічних середовищах без покриттів.
4. Теплопровідність та електрична провідність
Сталь:
Погане провідник тепла та електроенергії.
Часто використовується як структурний матеріал, де потрібна ізоляція.
Алюміній:
Відмінний провідник тепла та електроенергії (~ 60% провідності міді).
Поширені в електричній проводці, тепловому раунді та посуді.
5. Вартість
Сталь:
Як правило, дешевше на тонну, ніж алюміній.
Рясна сировина та простіші виробничі процеси.
Алюміній:
Дорожче через енергоємне видобуток (процес Hall-Héroult) та вдосконалення.
Витрати компенсуються його легкими перевагами в транспорті (економія палива).
6. Переробка
Сталь:
Повністю переробляється, але переробка вимагає високих температур (~ 1500 градусів).
Алюміній:
100% переробка без втрати якості.
Переробка використовує ~ 95% менше енергії, ніж первинне виробництво.
7. Поширені програми
Сталь:
Будівництво (промені, арматура), важкі машини, трубопроводи, автомобільні рами, інструменти.
Програми високого стресу (мости, хмарочоси).
Алюміній:
Аерокосмічний (тілам літаків), автомобільні (рамки акумуляторів EV, колеса), упаковка (банки).
Побутова електроніка, сонячні батареї та легкі структури (велосипеди).
Ключовий винос:
Виберіть сталь для високоміцних, чутливих до витрат або високотемпературних додатків.
Виберіть алюміній Для легких, стійких до корозії або електропровідних використання, де економія ваги виправдовує більші витрати.
