تفاوت آلومینیوم و فولاد

برای آشنایی با تفاوت آلومینیوم و فولاد ابتدا باید با ویژگی های ذاتی هر یک از آنها آشنا شد. این تفاوت ها در صنایع مختلف اهمیت ویژه‌ای دارد. این دو ماده فلزی تفاوت‌های بسیار مهمی با یکدیگر دارند. به همین دلیل کاربرد هر یک از آنها در صنایع مختلف، متفاوت است. به طور مثال در صنعت ساخت و ساز برای تحمل بار سازه، از فولاد استفاده می شود. قبل از آشنایی با تفاوت های آلومینیوم و فولاد، با این دو متریال آشنا می شویم.

آلومینیوم چیست؟ (Aluminum)

اولین تفاوت آلومینیوم و فولاد به ترکیب شیمیایی آنها برمی‌گردد. آلومینیوم در سال ۱۸۲۷ میلادی توسط یک شیمیدان آلمانی به نام «فردریش هایلر» کشف شد. رده سوم رایج ترین عنصر در پوسته زمین را به خود اختصاص داده است. آلومینیوم با علامت اختصاری AL و با عدد اتمی ۱۳ در جدول تناوبی قرار دارد. نقطه ذوب آن ۶۶۰/۳۲ درجه سانتیگراد و نقطه جوش آن ۲۶۷۰ درجه سانتیگراد می باشد. رنگ آلومینیوم خالص، نقره ای-خاکستری مات می باشد. چگالی آن نیز ۲/۷ گرم در هر سانتیمتر مکعب تعیین شده است.

فولاد چیست؟ (Steel)

باید بگوییم که فولاد یک عنصر نیست و این مساله شاید مهمترین تفاوت آلومینیوم و فولاد باشد. فولاد یک آلیاژ است، به این معنی که از ترکیب یک عنصر اصلی (عنصر مادر) با درصدی از یک یا چند عنصر دیگر ساخته می شود. عنصر آهن (Fe) در فولاد به عنوان عنصر مادر شناخته می‌شود که می‌توان آن را با سایر عناصر ترکیب کرد. عناصری مانند کربن (c)، کروم (cr)، مس (cu)، منگنز (mn) و… را می توان نام برد. در واقع فولاد، آلیاژ های بسیار متنوعی داشته که با توجه به درصد عنصر اضافه شده، خواص فیزیکی و شیمیایی آن نیز تغییر می کند. چگالی فولاد ۸/۷ گرم در هر سانتی متر مکعب است.

انواع مختلف فولاد با ترکیب های مختلف عبارتند از:

فولاد کربنی: مقادیر متغیر از کم کربن تا پرکربن را شامل می شود. فولاد ضد زنگ: عنصر کربن کم اما عنصر کروم ۱۰ تا ۳۰ درصد در آن متغیر است. انواع مختلفی مانند فریتی، آستنیتی، مارتنزیتی، رسوب سخت و فولاد ضد زنگ دوفازی (فریتی-آستنیتی) دارد. فولاد ابزار: برای ساخت ابزارهای فلزی استفاده می‎شود. در ترکیب آن مولیبدن، کبالت، وانادیوم و تنگستن استفاده می کنند. این نوع فولاد سختی و مقاومت بسیار بالایی در برابر حرارت و بار دارد. فولاد آلیاژی: فولاد منگنزدار، فولاد کروم دار، فولاد کروم-مولیبدن و فولاد نیکل-کروم-مولیبدن را می توان نام برد. عناصر دیگر مانند تیتانیوم و سیلیکون نیز به آن اضافه می شود که خواص فولاد را تغییر می دهند.

تفاوت آلومینیوم و فولاد، رقابت نرمی و سختی

در قسمت قبل با کلیات آلومینیوم و فولاد آشنا شدیم. تفاوت آلومینیوم و فولاد از ترکیب شیمیایی تا خواص فیزیکی آنها را شامل می شود که بسیار متنوع می باشند. در نتیجه بر کاربرد آنها تاثیر مستقیم گذاشته است، بنابراین در صنایع مختلف از آنها با توجه به نیاز استفاده می کنند. در ادامه با تفاوت های آنها به صورت خلاصه آشنا می شویم.

اولین تفاوت آلومینیوم و فولاد به وزن آنها برمی گردد. وزن آلومینیوم تقریباً یک سوم وزن فولاد است. به همین دلیل در صنایع حساسی مانند هوافضا و ساخت هواپیما از آلومینیوم و آلیاژهای آن استفاده می‌کنند. در مقابل چگالی فولاد ۸ گرم است، وزن و سختی آن نیز بسیار بیشتر آلومینیوم می باشد.

مقاومت، تفاوتی تعیین کننده برای کاربرد

یکی از تفاوت های آلومینیوم و فولاد که بر کاربرد آنها در صنایع مختلف تاثیر می‎گذارد میزان مقاومت آنهاست. آلومینیوم مقاومت بسیار کمتری نسبت به فولاد دارد. به این معنی که در برابر ضربه و بار شکل اصلی خود را از دست می دهد. در مقابل، فولاد مقاومت و سختی بسیار بالایی دارد. به عبارت دیگر در سازه هایی که نیاز به باربر داشته باشند فولاد نقش بسیار مهمی دارد. هرچقدر کربن فولاد بیشتر باشد مقاومت آن نیز بیشتر می شود.

انعطاف پذیری ، تفاوت آلومینیوم و فولاد

از ویژگی های مهم آلومینیوم، انعطاف پذیری و خاصیت ارتجاعی آن است. در شرح این تفاوت آلومینیوم و فولاد باید گفت که آلومینیوم دوام و چکش خواری خوبی دارد. اگر آلومینیوم خم شود به راحتی می توان آن را با ابزار صاف کرد. به عبارت دیگر شکل‌پذیری آن بالاست و در زمان پیچش، دچار پارگی و شکستگی نمی‌شود. در مقابل فولاد شکل پذیری بسیار کمی نسبت به آلومینیوم دارد.

این بخش از تفاوت آلومینیوم و فولاد کمی ظریف تر است. یعنی تفاوت بین فولاد که ضد زنگ نیست و آلومینیوم بررسی می‌شود. آلومینیوم در برابر اکسید شدن، به سرعت واکنش نشان می‎دهد و یک لایه سفید رنگ در سطح آن ایجاد می‎شود، اما دچار خوردگی نخواهد شد. در مقابل فولاد کربنی به سرعت در برابر رطوبت، محیط دریایی و محیط اسیدی، اکسید شده و دچار خوردگی می شود. البته فولاد ضدزنگ در برابر اکسید شدن مقاوم است.

هدایت الکتریکی و حرارتی، یکی از تفاوت های آلومینیوم و فولاد

وجه دیگر تفاوت آلومینیوم و فولاد به هدایت الکتریکی و حرارتی آنها اشاره دارد. هدایت الکتریکی آلومینیوم بسیار بیشتر از عنصر مس است. مقاومت آن در شرایط مشابه جرمی و طولی، نصف یک سیم مس می باشد. اما برای ساخت خطوط برق با ولتاژ بالا از آن استفاده می شود. در مورد هدایت حرارتی نیز لازم به ذکر است که هدایت حرارتی آلومینیوم بسیار بالاست. برای ساخت انواع لوازم خانگی (آشپزخانه و…) کاربرد زیادی دارد. در مقابل، رسانای الکتریکی و حرارتی فولاد بسیار کمتر از آلومینیوم می باشد.

قابلیت جوشکاری، موضوعی مهم برای صنایع مختلف

قابلیت جوشکاری یک موضوع بسیار مهم در صنایع فلزی محسوب می شود. در نتیجه این تفاوت آلومینیوم و فولاد اهمیت ویژه ای دارد. فولاد با توجه به آلیاژهای آن قابلیت جوشکاری دارد و به راحتی می‌توان بر روی آنها عملیات جوشکاری را انجام داد. اگرچه بر روی آلومینیوم نیز میتوان جوشکاری کرد اما باید در حین جوشکاری به نکات بسیار مهمی توجه داشت. البته قابلیت پرچکاری و چسبکاری نیز دارد.

خاصیت مغناطیسی و بازیافت، تفاوت بین آلومینیوم و فولاد

یکی دیگر از تفاوت های آلومینیوم و فولاد، خاصیت مغناطیسی آنهاست. آلومینیوم آهنربا را به خود جذب نمی کند، سمی نبوده و برای محیط زیست مضر نیست. همچنین بارها قابل بازیافت است و می توان مجدد از آن استفاده کرد. فولاد در اکثر آلیاژ ها، آهنربا را به خود جذب می کند. همانند آلومینیوم می‎ توان آن را بازیافت و دوباره از آن استفاده کرد.

 قیمت گذاری، مساله ای ثانویه در بیان تفاوت ها

یک نکته مهم در بیان تفاوت آلومینیوم و فولاد مربوط به قیمت آنهاست. فولاد به ویژه فولاد ضد زنگ، قیمت بالاتری نسبت به آلومینیوم دارد. البته این موضوع باعث تغییر کاربری در صنایع مختلف نخواهد شد. شاید فولاد کربنی با توجه به میزان عرضه و تقاضا در بازار، قیمت کمتری نسبت به آلومینیوم داشته باشد.

شرکت آلیاژ ساز اسپادانا تولید کننده انواع شمش آلیاژی آلومینیوم در ایران ، افتخار همکاری با بزرگترین تولید کنندگان خودرو و قطعه سازی در کشور و همچنین تولید کنندگان در حوزه قطعات و لوازم آلومینیومی ، جهت سفارش انواع محصولات شمش آلومینیوم ، نیم کره آلومینیوم و بریکت اکسیژن زدا می توانید با کارشناسان فروش تماس حاصل نمایید.