Ο χάλυβας και το αλουμίνιο είναι δύο μεταλλικά υλικά που χρησιμοποιούνται ευρέως στη βιομηχανία και την κατασκευή και διαφέρουν σημαντικά σε πυκνότητα, αντοχή, αντίσταση στη διάβρωση και ιδιότητες επεξεργασίας.
Συγκριτικά, ο χάλυβας έχει πλεονεκτήματα όσον αφορά τη δύναμη και το κόστος και είναι κατάλληλο για δομές που απαιτούν υψηλή ικανότητα φόρτωσης. Το αλουμίνιο, από την άλλη πλευρά, είναι γνωστό για το ελαφρύ βάρος του, την υψηλή αντοχή στη διάβρωση και την καλή δυνατότητα μηχανορκογραφίας, καθιστώντας την κατάλληλη για αεροδιαστημική και αυτοκίνητα ελαφριά σχέδια.
Ποιες είναι οι διαφορές στην αντίσταση στη διάβρωση μεταξύ χάλυβα και αλουμινίου;
Ο χάλυβας και το αλουμίνιο διαφέρουν σημαντικά όσον αφορά την αντίσταση στη διάβρωση. Το ανοξείδωτο χάλυβα, ένα εξειδικευμένο κράμα χάλυβα, περιέχει υψηλό ποσοστό χρωμίου, το οποίο το καθιστά ανθεκτικό στη διάβρωση σε ένα ευρύ φάσμα περιβάλλοντος, συμπεριλαμβανομένου του αέρα, του ατμού, του νερού και ορισμένων οξέων, των αλκαλίων και των αλάτων. Η αντίσταση στη διάβρωση του ανοξείδωτου χάλυβα εξαρτάται από τη συγκεκριμένη σύνθεση κράματος, ιδιαίτερα την περιεκτικότητα σε χρωμίου, η οποία σχηματίζει ένα σταθερό φιλμ του οξειδίου του χρωμίου στην επιφάνεια του χάλυβα, προστατεύοντας το μέταλλο από περαιτέρω διάβρωση.
Αντίθετα, το ίδιο το αλουμίνιο, ενώ είναι ικανό να σχηματίζει φυσικά ένα λεπτό αλλά ισχυρό προστατευτικό μεμβράνη οξειδίου του αλουμινίου έναντι διάβρωσης σε ξηρά περιβάλλοντα, είναι λιγότερο ανθεκτικό στη διάβρωση σε υγρά ή διαβρωτικά χημικά περιβάλλοντα. Η αντοχή στη διάβρωση του κράματος αλουμινίου μπορεί να ενισχυθεί με την προσθήκη άλλων στοιχείων όπως ο χαλκός, το πυρίτιο, το μαγνήσιο, ο ψευδάργυρος κ.λπ. και η αντοχή του στη διάβρωση μπορεί να ενισχυθεί περαιτέρω με τεχνικές επιφανειακής επεξεργασίας όπως η ανοδίωση.
Συνολικά, ο ανοξείδωτος χάλυβας είναι συνήθως ανώτερος από τα κράματα αλουμινίου όσον αφορά την αντίσταση στη διάβρωση, ειδικά σε σκληρές περιβαλλοντικές συνθήκες. Ωστόσο, η ελαφριά και δυνατότητα μηχανικής των κραμάτων αλουμινίου τα καθιστά ακόμα το προτιμώμενο υλικό για ορισμένες εφαρμογές. Κατά την επιλογή ενός υλικού, η απόφαση επί του οποίου η μέταλλο πρέπει να χρησιμοποιηθεί πρέπει να βασίζεται στο συγκεκριμένο περιβάλλον και απαιτήσεις εφαρμογής.
Γιατί ο χάλυβας απαιτεί επιφανειακή επεξεργασία και αλουμίνιο;
Ο χάλυβας απαιτεί συχνά μια επιφανειακή επεξεργασία, κυρίως επειδή είναι επιρρεπής σε σκουριά και μια επιφανειακή επεξεργασία βελτιώνει την αντοχή της διάβρωσης, την αντίσταση και την εμφάνιση της από τριβή. Για παράδειγμα, οι θεραπείες όπως η γαλβανισμένη, η ζωγραφική και η στίλβωση μπορεί να σχηματίσουν μια προστατευτική μεμβράνη στην επιφάνεια του χάλυβα, επεκτείνοντας τη ζωή του και βελτιώνοντας την αισθητική της. Επιπλέον, οι επιφανειακές επεξεργασίες ενισχύουν την πρόσφυση της επικάλυψης στην επιφάνεια του αντικειμένου, δημιουργούν την κατάλληλη τραχύτητα της επιφάνειας και ενισχύουν τη συμβατότητα της επικάλυψης με το υπόστρωμα.
Αντίθετα, το φυσικό φιλμ οξειδίου στο αλουμίνιο και τα κράματα του παρέχει ένα βαθμό προστασίας που το καθιστά πιο ανθεκτικό στη διάβρωση σε πολλά περιβάλλοντα. Οι επεξεργασίες επιφάνειας αλουμινίου συνήθως παρακινούνται από ανάγκες ειδικών για την εφαρμογή, όπως βελτιωμένη αντίσταση φθοράς, σκληρότητα ή συγκεκριμένες επιφανειακές ιδιότητες, αντί να αποφευχθούν η διάβρωση, όπως συμβαίνει με τον χάλυβα. Ως αποτέλεσμα, οι επιφανειακές επεξεργασίες για αλουμίνιο είναι λιγότερο συχνές και λιγότερο επείγουσες από ό, τι για τον χάλυβα.