So sánh tính cứng của nhôm và thép

Chính những ưu và nhược điểm của nhôm và thép không gỉ tạo nên tính ứng dụng riêng cho từng dự án chế tạo kim loại tấm.

Một vài sự khác biệt giữa 2 tấm kim loại trong dự án kim loại tấm

1. Nguồn tái tạo

Nhôm là kim loại có trong tự nhiên nhờ khai thác. Ký hiệu hóa học là [Al]. Chắc chắn sự ra đời của nhôm có trước thép không gỉ.

Thép không gỉ [hay còn gọi là inox] là một hợp kim thép có hàm lượng crôm[Cr] tối thiểu 10,5% theo khối lượng và tối đa 1,2% carbon theo khối lượng. Ngoài Cr, thành phần của thép không gỉ còn có thêm Niken[Ni], Mô líp đen [Mo], Ni tơ [N] có tác dụng làm tăng cơ tính của hợp kim. Như vậy, thép không gỉ là sự chế tạo của con người sinh ra, không phải vật chất tự nhiên sinh ra.

2. Sức mạnh và trọng lượng

Tấm kim loại nhôm thường không mạnh bằng inox, có thể tái chế mà không mất sức. Tức là về mặt cơ tính: sức bền kéo, giới hạn nóng chảy, độ cứng của nhôm đạt chỉ số không cao bằng inox.

Nhôm có trọng lượng nhẹ hơn rất nhiều lần so với thép không gỉ [khoảng ~ 1/3 trọng lượng thép]. Đây cũng chính là lý do người ta lựa chọn nhôm tấm ứng dụng cho các dự án hàng không – vũ trụ, chế tạo thân xe ô tô.

***Xem thêm: Phạm vi ứng dụng và quy trình chế tạo chuẩn của bộ phận kim loại tấm

Ngược lại với nhôm, thép không gỉ trên thực tế có trọng lượng lớn và sức mạnh vượt trội. Cho nên, thép không gỉ ít xảy ra trường hợp cong vênh, biến dạng. Khả năng uống cong dưới trọng lực, nhiệt không kém so với nhôm tấm.

3. Tính năng chống ăn mòn

Nếu xét trong điều kiện môi trường thường, cả nhôm và thép không gỉ đều là những loại vật liệu có tính chống ăn mòn tốt. Nếu xét ở điều kiện môi trường đặc thù hơn thì thép không gỉ là vật liệu có khả năng chống ăn mong, oxy hóa tốt hơn nhôm.

Kim loại tấm inox được tạo ra từ các nguyên tố có khả năng chống lại sự ăn mong và gỉ sét cao. Đặc biệt là trong môi trường khắc nghiệt như nước biển, hóa chất, inox vẫn hoạt động bình thường mà không bị ảnh hưởng [hoặc ít chịu sự ảnh hưởng nặng nề]. Trong khi đó, nhôm sử dụng ngoài trời trong thời gian dài có thể bị oxy hóa, bề mặt của nó sẽ chuyển sang màu trắng và đôi khi là hoen ố. Trong môi trường chứa axit hoặc muối, nhôm có thể bị ăn mòn với tốc độ nhanh chóng và nặng nề.

4. Tính dẫn nhiệt

Nhôm có tính dẫn nhiệt tốt hơn nhiều so với thép không gỉ, đó là một trong những lý do chính nó được sử dụng cho bộ tản nhiệt xe hơi và các đơn vị điều hòa không khí. Tuy nhiên, thép không gỉ có thể được sử dụng ở nhiệt độ cao hơn nhiều so với nhôm, có thể trở nên mềm ở bất kỳ khoảng nhiệt độ nào trên 400 độ F.

5. Khả năng uốn nắn

Tấm kim loại nhôm dễ uốn và đàn hồi hơn, giúp dễ cắt và tạo hình hơn. Chính vì thế nó thường được lựa chọn vào các dự án chế tạo dụng cụ nhà bếp. Các sản phẩm đồ hộp luôn lựa chọn nhôm chế tạo thành vỏ ngoài.

Tuy nhiên, trên thực tế thép không gỉ mới là chất liệu chế tạo dụng cụ nhà bếp tuyệt vời. Bởi gần như thép không gỉ không có phản ứng với thực phẩm, trong khi nhôm có thể ảnh hưởng đến màu sắc và hương vị của thực phẩm. Song, thép không gỉ khó hơn trong việc uống nắn, tạo hình như long tròn hơn do đặc tính chống ăn mòn, cứng hơn. Chính vì thế, với khả năng uốn nắn cần tốn nhiều thời gian và công sức hơn của inox, vật liệu này thích hợp cho những dự án có khối lượng lớn như: lợp mái, thiết bị chính, máy tính, tòa nhà chọc trời,v.v.

6. Độ dẫn nhiệt

Thép không gỉ là một chất dẫn nhiệt kém so với hầu hết các kim loại khác. Điển hình là dụng cụ nhà bếp khi đun nấu không hấp thụ nhiệt gây nóng bỏng tay người nấu.

Còn đối với nhôm, vì có tính dẫn nhiệt tốt nên các đường dây điện trên cao thường được làm bằng nhôm.

Dựa vào những đặc tính trên của vật liệu, các dự án chế tạo kim loại tấm sẽ có sự chọn lọc phù hợp loại vật liệu đầu vào tối ưu nhất cho công việc.

Gia công kim loại tấm nhôm, thép không gỉ

Nhôm, thép không gỉ là vật liệu đầu vào của ngành chế tạo kim loại tấm chính xác.

Tại xưởng gia công Smart Việt Nam – Bắc Ninh, các tấm kim loại nhôm, thép không gỉ được cắt gọt, tạo hình trên hệ thống công nghệ Trumpf – Đức.

Với dàn máy móc gia công hiện đại, vật liệu có độ cứng như thép không gỉ lên tới 20mm hoạt động cắt vẫn diễn ra bình thường cho chất lượng cắt tốt.

Đột dập cho phép gia công trên các tấm kim loại có độ dày 6,4mm.

Đối với mỗi vật liệu, cụ thể là nhôm hoặc thép không gỉ - Smart Việt Nam sẽ có những hướng thực hiện dự án gia công sản xuất riêng phù hợp với tính chất của tấm kim loại sao cho đạt hiệu quả tối ưu nhất.

Nhôm hay Thép: Các đặc tính cần cân nhắc

Có nhiều loại hợp kim thép và nhôm khác nhau, mỗi loại lại có những tính chất và đặc điểm riêng biệt. Chúng ta hãy cùng so sánh một số đặc tính vật lý quan trọng nhất của thép và nhôm.

1. Trọng lượng

Chắc hẳn ai trong chúng ta cũng đều biết, nhôm nhẹ hơn thép. Trong thực tế, khi so sánh hai tấm nhôm và thép có cùng thể tích, trọng lượng thép có thể nặng gấp ba lần trọng lượng của nhôm.

2. Độ bền

Độ bền thường là một trong những đặc tính đầu tiên được xem xét khi lựa chọn vật liệu, đặc biệt là khi ứng dụng để sản xuất các sản phẩm cần có độ chịu áp lực cao. Việc xác định kim loại nào có độ bền tốt hơn cho sản phẩm của bạn sẽ phụ thuộc vào tính linh hoạt trong thiết kế. Ví dụ, một linh kiện nhôm với kích thước lớn nhưng trọng lượng nhẹ có thể có độ bền hơn rất nhiều so với linh kiện thép.

3. Tính dễ uốn

Một điểm bất lợi khác của thép là khó gia công thành các hình dạng khác nhau so với nhôm, đặc biệt là khi cần chế tạo các hình dạng phức tạp. Điều này có thể được khắc phục phần nào bằng cách nung thép đến nhiệt độ rất cao, nhưng lại làm tăng thêm chi phí và có thể ảnh hưởng đến các đặc tính khác. Mặt khác, nhôm tương đối dễ tạo hình qua quá trình làm lạnh hoặc nung nóng và rất lý tưởng cho các quy trình sản xuất như đùn hay cán.

4. Dẫn nhiệt

Nhôm nhìn chung dẫn nhiệt tốt hơn nhiều so với thép và thường được sử dụng trong các ứng dụng cần truyền tải nhiệt, chẳng hạn như trong tản nhiệt.

>> Xem thêm: Các sản phẩm tản nhiệt nhôm KIMSEN

5. Chống ăn mòn

Thép cacbon thường có khả năng chống ăn mòn kém, dễ bị rỉ sét. Ngược lại, nhôm có một lớp oxit bảo vệ trên bề mặt, hoạt động như một rào cản chống lại quá trình oxy hóa. Cần lưu ý rằng có thể tăng khả năng chống ăn mòn của thép cao hơn [tức “thép không gỉ”] nếu có tối thiểu 11% Crom trong thành phần hợp kim của thép. Tuy nhiên, “thép không gỉ” đắt hơn thép cacbon thường và các tính chất vật lý khác của thép có thể bị ảnh hưởng.

6. Chi phí

Giá thành của vật liệu luôn là một yếu tố quan trọng để cân nhắc cho dự án của mình. Vì giá của cả hai kim loại này sẽ biến động theo thị trường và hợp kim cụ thể, nên khó có thể kết luận rằng nhôm hay thép rẻ hơn trong mọi trường hợp.

7. Tính chất vật lý

Bảng dưới đây so sánh cụ thể các tính chất vật lý của thép và nhôm:

Ứng dụng của nhôm và thép

Bảng dưới đây cho thấy các ứng dụng phổ biến nhất của thép & nhôm trong các ngành công nghiệp khác nhau:

Chọn thép hay nhôm?

Việc chọn thép hay nhôm cho dự án của bạn sẽ phụ thuộc vào đặc điểm kỹ thuật, công nghệ sản xuất và ngân sách của dự án. Ví dụ: nếu sức mạnh và độ bền là những thuộc tính quan trọng nhất trong thiết kế và hình dạng sản phẩm không quá phức tạp, bạn có thể chọn thép. Mặt khác, nếu bạn cần một vật liệu có tỷ lệ sức mạnh trên khối lượng cao, khả năng chống ăn mòn tốt và khả năng tạo hình dạng độc đáo, thì nhôm có lẽ là lựa chọn tối ưu dành cho bạn.

Nguồn bài viết: gabrian.com