آلومینیوم یک عنصر فلزی است که نسبت به سایر فلزات، چگالی کمتری را دارا می‌باشد. در مقابل، استیل ضد زنگ، یک آلیاژ محسوب میشود و دارای خصوصیات منحصر به فرد خود است. بررسی تفاوت بین استیل و آلومینیوم، به ما کمک می‌کند تا درک بهتری از ویژگی‌های هر یک داشته باشیم و بتوانیم با توجه به کاربردهای آن‌ها، انتخابی مطلوب‌تر داشته باشیم.
آلومینیوم (Aluminium)، عنصری نرم و قابل انعطاف است که چگالی آن تقریباً یک‌سوم چگالی فولاد است. این فلز، یکی از فلزاتی است که در صنعت بسیار کاربرد دارد و به دو روش تولید میشود. آلومینیوم یا از اکسید آلومینیوم (آلو مینا) در چهار مرحله به دست می‌آید و یا از طریق بازیافت آلومینیوم تولید میشود.
استیل یا فولاد ضدزنگ (Stainless Steel) ، یک آلیاژ است که از ترکیب فولاد و فلزات دیگری ازجمله 11 درصد کروم، 1.2 درصد کربن و نیکل ساخته میشود. استیل با توجه به درصد آلیاژ آن در انواع متفاوتی ازجمله 304، 309، 310، 316، 321، 410، 420 و 430 تولید میشود. این خصوصیات ساختاری و فیزیکی باعث تفاوت بین استیل و آلومینیوم میشود.
راهکارهای شناسایی و تشخیص آلومینیوم و استیل از یکدیگر
روش تشخیص استیل از آلومینیوم با استفاده از قطره
یکی از روش‌های تشخیص استیل از آلومینیوم، استفاده از قطره‌های شیمیایی با نام اسید موریاتیک یا هیدروکلریک است؛ این قطره به طور قاطع آلیاژ استیل را از آلومینیوم تشخیص می‌دهد؛ برای استفاده، یک قطره را روی فلز بریزید و بدون اینکه آن را پخش کنید، نیم ساعت یا 40 دقیقه قطره را از روی سطح فلز پاک کنید. اگر روی سطح اثر گذاشت و آلیاژ رنگ تغییر داد، این به این معنی است که ماده مورد نظر استیل ضد زنگ است.
تشخیص با استفاده از مغناطیس
یکی از روش‌های تشخیص آلومینیوم از استیل، استفاده از مغناطیس است؛ زیرا استیل ضد زنگ به دلیل حضور نیکل در ساختار خود، جذب مغناطیس نمی‌شود. اما با این حال، در بین انواع مختلف فولادهای ضد زنگ، نوعی استیل وجود دارد که جذب مغناطیس میشود. بنابراین، نمی‌توان از این روش برای تشخیص همه نوع استیل استفاده کرد.
تشخیص بر اساس نسبت استحکام به وزن
در حالت کلی، آلومینیوم دارای استحکام کمتری نسبت به استیل ضد زنگ است. همچنین، وزن آلومینیوم تنها 30 درصد وزن استیل ضد زنگ را تشکیل می‌دهد. به همین دلیل، نسبت استحکام به وزن در ماده آلومینیوم بیشتر است.
تشخیص بر اساس ظاهر
فلزات استیل و آلومینیوم از لحاظ ظاهری با یکدیگر تفاوت دارند؛ بنابراین، یکی از روش‌های تشخیص استیل از آلومینیوم، مشاهده ظاهر آن‌هاست؛ هنگام کار با آلومینیوم، با رنگ خاکستری همراه با بافت کدر آن روبرو می‌شوید، در حالی که استیل ضد زنگ، ظاهری درخشان و جذاب دارد و اغلب رنگی دارد که بیشتر به سمت نقره‌ای میل دارد تا خاکستری.
6 تفاوت کلیدی بین استیل و آلومینیوم
در نظر گرفتن هزینه
قیمت استیل و آلومینیوم بر اساس میزان عرضه و تقاضا مشخص میشود، اما به طور کلی، آلومینیوم دارای قیمت بالاتری نسبت به استیل است.
بررسی تفاوت در مقاومت به خوردگی
فلزات آلومینیوم و استیل، به دلیل حضور عنصر کروم در ساختارشان، قابلیت مقاومت بالایی در برابر خوردگی را دارند. این خاصیت به خصوص در محیط‌هایی که شرایط سخت و خورنده‌ای دارند، بسیار مفید است.
آلومینیوم، به خاطر ساختار خاص خود، نیازی به رنگ، خراش یا سایش ندارد. این به این معنی است که سطح آلومینیوم، حتی بدون پوشش یا محافظ، می‌تواند در برابر عوامل خورنده مقاومت کند. این خاصیت آلومینیوم را برای کاربردهایی که نیاز به مقاومت بالا در برابر خوردگی دارند، ایده‌آل می‌کند.
استیل نیز به دلیل حضور کروم در ساختارش، مقاومت خوبی در برابر خوردگی دارد. کروم با ایجاد یک لایه اکسید بر روی سطح فلز، مانع از تماس مستقیم فلز با محیط خورنده میشود و در نتیجه، مقاومت فلز در برابر خوردگی را افزایش می‌دهد.
به طور کلی، هر دوی این فلزات به دلیل خصوصیات خاص خود، در بسیاری از صنایع و کاربردها مورد استفاده قرار می‌گیرند. انتخاب بین آلومینیوم و استیل بستگی به نیازهای خاص هر کاربرد دارد.
بررسی تفاوت در انعطاف‌پذیری
آلومینیوم، به دلیل ساختار اتمی خود، خاصیت انعطاف‌پذیری بیشتری نسبت به فولاد دارد. این خاصیت باعث میشود که آلومینیوم بتواند تحت فشارها و تنش‌های مکانیکی بدون ایجاد ترک یا پارگی شکل تغییر دهد. این خاصیت در بسیاری از کاربردهای صنعتی، از جمله ساخت قطعات خودرو، هواپیما و ساختمان‌سازی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
در مقابل، فولاد یک فلز سخت و مقاوم است که با وجود اینکه دارای خاصیت انعطاف‌پذیری است، اما نمی‌توان آن را به حد شدید آلومینیوم بدون ایجاد پارگی و ترک در طی فرآیند چرخش برساند. این به این دلیل است که فولاد دارای ساختار کریستالی سفت‌تری نسبت به آلومینیوم است و در نتیجه، تحت فشارها و تنش‌های مکانیکی، ممکن است ترک یا پارگی ایجاد کند.
به طور کلی، انتخاب بین استفاده از آلومینیوم یا فولاد در یک کاربرد خاص، بستگی به نیازهای آن کاربرد دارد. اگر نیاز به یک ماده انعطاف‌پذیر و سبک باشد، آلومینیوم می‌تواند گزینه مناسبی باشد. اما اگر نیاز به یک ماده سخت و مقاوم در برابر سایش و خوردگی باشد، استیل می‌تواند گزینه بهتری باشد.
بررسی تفاوت در هدایت الکتریکی
هدایت الکتریکی، یکی از خصوصیات مهم فیزیکی فلزات است که بیانگر توانایی یک ماده در انتقال برق است. در این زمینه، آلومینیوم با داشتن هدایت الکتریکی بالاتر نسبت به فولاد، برتری قابل توجهی دارد.
این خاصیت باعث شده است که آلومینیوم در بسیاری از کاربردهای صنعتی مورد استفاده قرار گیرد. به عنوان مثال، در سیستم‌های تهویه و رادیاتور خودرو، استفاده از آلومینیوم به دلیل هدایت الکتریکی بالای آن، می‌تواند به بهبود عملکرد این سیستم‌ها کمک کند.
با توجه به اینکه رادیاتورها و سیستم‌های تهویه مطبوع باید بتوانند حرارت را به صورت موثر از موتور خودرو دور کنند، استفاده از ماده‌ای با هدایت الکتریکی بالا می‌تواند به افزایش کارایی این سیستم‌ها کمک کند. در نتیجه، آلومینیوم به دلیل هدایت الکتریکی بالای خود، گزینه مناسبی برای استفاده در این سیستم‌ها است.
به طور کلی، انتخاب فلز مناسب برای کاربردهای مختلف صنعتی، بستگی به مجموعه‌ای از خصوصیات فیزیکی و شیمیایی دارد که هدایت الکتریکی، یکی از مهم‌ترین آن‌ها است. در این زمینه، آلومینیوم با داشتن هدایت الکتریکی بالا، یکی از گزینه‌های مناسب برای استفاده در صنعت خودروسازی است.
بررسی تفاوت در روش تولید
دو روش اصلی برای تولید آلومینیوم وجود دارد که شامل فرآیند بایر برای پالایش سنگ معدن بوکسیت به منظور تولید اکسید آلومینیوم و فرآیند هال-هروولت برای ذوب اکسید آلومینیوم و تولید آلومینیوم خالص می‌باشد. در مقابل، فولاد از سنگ آهن که ترکیبی از آهن و اکسیژن است، تولید میشود. سنگ آهن با استفاده از مواد معدنی دیگر تبدیل به فولاد میشود. این تبدیل با استفاده از دو فرآیند مختلف، یعنی مسیر کوره بلند و مسیر کوره قوس الکتریکی، انجام میشود.
بررسی تفاوت در قابلیت جوشکاری
آلومینیوم، به دلیل خاصیت هدایت حرارتی بالای خود، حرارت را به سرعت در تمام قطعه پخش می‌کند. این خاصیت باعث میشود که حرارت به صورت یکنواخت در سطح قطعه توزیع شود و این امر می‌تواند در برخی از کاربردها مثل تهویه مطبوعات و سیستم‌های خنک‌کننده مفید باشد.
در مقابل، فولاد ضد زنگ، حرارت را با سرعت کمتری پخش می‌کند. این خاصیت باعث میشود که حرارت به صورت محلی در نقاط مختلف قطعه تجمع یابد و این می‌تواند در برخی از کاربردها مثل جوشکاری مشکل‌ساز باشد.
در زمان جوشکاری غیراصولی، آلومینیوم به دلیل خاصیت هدایت حرارتی بالای خود، ممکن است هزینه بیشتری را بر عهده بگیرد. این به این دلیل است که حرارت بیشتری برای جوشکاری آلومینیوم لازم است و این حرارت باید به صورت یکنواخت در سطح قطعه توزیع شود.
جوشکاری آلومینیوم به دقت و حساسیت بالایی نیاز دارد. این به این دلیل است که آلومینیوم یک فلز نرم و انعطاف‌پذیر است و اگر با فشار زیادی جوشکاری شود، ممکن است ترک بخورد یا شکل آن تغییر کند. بنابراین، جوشکاری آلومینیوم نیاز به مهارت و تجهیزات تخصصی خاص دارد. این تجهیزات ممکن است شامل دستگاه‌های جوشکاری با تنظیمات خاص، الکترودهای خاص و حتی محافظت گازی خاص باشد. در مقابل، فولاد یک فلز سخت‌تر است و می‌توان آن را با تجهیزات جوشکاری عمومی و بدون نیاز به تنظیمات خاص جوش داد.
