Aluminium contre acier inoxydable

Qu'est-ce que l'aluminium

L'aluminium est un matériau métallique léger doté d'une forte résistance à la corrosion.. La résistance de l'aluminium lui-même n'est pas élevée, mais la résistance de l'alliage d'aluminium est améliorée après l'ajout de quelques éléments.

Propriétés physiques de l'aluminium

Le densité de l'aluminium et les alliages d'aluminium sont de 2,7 g/cm³, le point de fusion est de 660°C, le point d'ébullition est de 2520°C, et ils ont une forte conductivité électrique, conductivité thermique, ductilité et résistance à la corrosion. Donc, l'aluminium et les alliages d'aluminium sont largement utilisés dans les domaines de l'industrie automobile, industrie aérospatiale, construction navale, applications de construction, emballage pharmaceutique et alimentaire, etc..

Aluminium contre acier inoxydable

Qu'est-ce que l'acier inoxydable

L'acier inoxydable est un type d'alliage composé principalement de fer et de carbone., avec un ajout important de chrome, généralement au moins 10.5%. Cette teneur en chrome confère à l’acier inoxydable sa remarquable résistance à la corrosion., car il forme une mince, couche passive d'oxyde de chrome sur la surface qui empêche la rouille et la dégradation lorsqu'elle est exposée à l'humidité et à l'air.

Propriétés physiques de l'acier inoxydable

L'acier inoxydable présente une gamme de propriétés physiques qui en font un matériau polyvalent pour de nombreuses applications. Voici les principales propriétés physiques de l'acier inoxydable:

1. Densité

• – Gamme typique: 7.75 pour 8.1 g/cm³.
• - Description: La densité de l'acier inoxydable est relativement élevée, contribuant à sa solidité et sa durabilité. La densité exacte peut varier légèrement en fonction de la composition spécifique de l'alliage.

2. Point de fusion

• – Gamme typique: 1,370°C à 1 530 °C (2,500°F à 2 800 °F).
• - Description: L'acier inoxydable a un point de fusion élevé, ce qui le rend adapté aux applications impliquant des températures élevées, comme dans les fours et les moteurs à réaction.

3. Conductivité thermique

• – Valeur typique: 16 pour 24 W/m·K (watts par mètre-kelvin) à température ambiante.
• - Description: L'acier inoxydable a une conductivité thermique inférieure à celle d'autres métaux comme le cuivre ou l'aluminium., ce qui signifie qu'il est moins efficace pour transférer la chaleur. Cette propriété est avantageuse dans les applications nécessitant une rétention de chaleur.

4. Dilatation thermique

• – Coefficient de dilatation thermique: Environ 16.5 pour 18.5 x 10⁻⁶ /°C.
• - Description: L'acier inoxydable se dilate et se contracte avec les changements de température. Le coefficient de dilatation thermique est important dans les applications où la stabilité dimensionnelle est critique, comme dans la construction et la fabrication.

5. Conductivité électrique

• – Valeur typique: 1.45 pour 1.6 x 10⁶ S/m (Siemens par mètre).
• - Description: L'acier inoxydable a une conductivité électrique relativement faible par rapport à d'autres métaux comme le cuivre.. Cela le rend moins adapté aux applications électriques mais est avantageux pour une utilisation comme matériau résistif..

6. Propriétés magnétiques

• - Description: Les propriétés magnétiques de l'acier inoxydable varient selon l'alliage. Aciers inoxydables austénitiques (par exemple., 304, 316) sont généralement non magnétiques, tandis que les aciers inoxydables ferritiques et martensitiques peuvent être magnétiques.

7. Résistance à la traction

• – Gamme typique: 515 pour 827 MPa (mégapascals).
• - Description: L'acier inoxydable est connu pour sa haute résistance à la traction, qui fait référence à la contrainte maximale qu'il peut supporter en étant étiré ou tiré avant de se briser. Cela le rend idéal pour les applications structurelles et porteuses.

8. Dureté

• – Valeur typique: Varie selon l'alliage, mais généralement entre 140 pour 300 sur l'échelle Brinell.
• - Description: L'acier inoxydable présente une bonne dureté, ce qui signifie qu'il résiste à la déformation et aux rayures. La dureté peut être augmentée grâce à des processus tels que l'écrouissage.

9. Ductilité

• - Description: L'acier inoxydable est généralement assez ductile, ce qui signifie qu'il peut être étiré en fils ou en d'autres formes sans se casser. Cette propriété est essentielle pour former et façonner le matériau en divers produits..

10. Résistance à la corrosion

• - Description: L’une des propriétés les plus remarquables de l’acier inoxydable est son excellente résistance à la corrosion.. Le chrome présent dans l'alliage forme une couche d'oxyde passive à la surface, le protégeant de la rouille et d’autres formes de corrosion, même dans des environnements difficiles.

L'acier inoxydable et ses applications

11. Module d'élasticité

• – Valeur typique: 193 pour 200 GPa (gigapascals).
• - Description: Cette propriété mesure la rigidité de l'acier inoxydable, indiquant à quel point il se déformera sous une charge donnée. Un module d'élasticité élevé signifie que le matériau est rigide et résiste à la déformation.

Aluminium contre acier inoxydable

Résistance à la corrosion

L'aluminium et l'acier inoxydable ont une forte résistance à la corrosion. Bien qu'ils aient des compositions différentes, le principe de la prévention de la rouille est de générer une couche d'oxyde dense pour empêcher le produit de se corroder.

L'aluminium forme naturellement une fine couche d'oxyde d'aluminium lorsqu'il est exposé à l'air., qui offre une bonne résistance à la corrosion. Cette couche d'oxyde est relativement stable et protège le métal sous-jacent d'une oxydation ultérieure..

La résistance à la corrosion de l’acier inoxydable vient de sa teneur en chrome (généralement au moins 10.5%). Le chrome réagit avec l'oxygène pour former une couche d'oxyde de chrome très stable et protectrice à la surface., ce qui empêche une corrosion supplémentaire.

Force

Dans le choix des matériaux, la force est une propriété qui ne peut être ignorée. Généralement, la résistance de l'alliage d'aluminium n'est pas aussi bonne que celle de l'acier inoxydable, mais certains aluminium alliages à résistance relativement élevée, tel que 2024, 7075, avoir de la force.

La résistance de l'acier inoxydable est généralement supérieure à celle de l'alliage d'aluminium. Cette conclusion est basée sur la comparaison des propriétés physiques et mécaniques des deux matériaux. Acier inoxydable, comme acier allié, est principalement composé d'éléments tels que le fer, chrome, et du nickel, et a une bonne résistance à la corrosion, résistance aux hautes températures, résistance à l'usure, et d'excellentes propriétés mécaniques. La résistance de l'acier inoxydable peut être encore améliorée par un durcissement à froid ou un traitement thermique., de sorte qu'il ait une résistance et une dureté plus élevées, ainsi qu'une meilleure résistance à la fatigue et aux chocs.

En revanche, bien que l'alliage d'aluminium présente les caractéristiques d'une faible densité, haute résistance, bonne plasticité, excellente conductivité électrique et thermique, et sa résistance peut être améliorée par un traitement thermique d'alliage, sa résistance est généralement difficile à atteindre au niveau de l'acier inoxydable. La résistance de l'alliage d'aluminium est comparable à celle de l'acier de haute qualité et peut répondre aux exigences de nombreuses pièces structurelles, mais sa résistance à l'usure et sa résistance aux températures élevées sont relativement mauvaises à l'état non traité.

Alliage d'aluminium et son application

Donc, dans les applications nécessitant une résistance élevée, l'acier inoxydable est généralement un meilleur choix. Les alliages d'aluminium sont largement utilisés dans l'aviation, voiture, l'électronique et d'autres domaines en raison de leur légèreté et de leurs bonnes propriétés de traitement.

Rapport résistance/poids

Les alliages d'aluminium ont un rapport résistance/poids plus élevé que l'acier inoxydable.

Bien que l'acier inoxydable soit plus résistant que les alliages d'aluminium, les alliages d'aluminium ont une densité inférieure à celle de l'acier inoxydable. La densité des alliages d'aluminium est de 2,7 g/cm³, tandis que la densité de l'acier inoxydable est 7.75 pour 8.1 g/cm³. La densité des alliages d'aluminium est d'environ 1/3 de celui de l'acier inoxydable.

Les alliages d'aluminium sont des métaux légers avec un rapport résistance/poids élevé. Sa résistance à la traction est généralement d'environ 60,000 psi, alors que certains alliages peuvent même atteindre 100,000 psi. Les avantages des alliages d'aluminium sont une bonne plasticité et une transformation facile en différentes formes et tailles.. En revanche, bien que l'acier inoxydable ait l'avantage de résister à la corrosion et à l'oxydation, sa résistance à la traction est comprise entre 30,000-50,000 psi, mais il est plus dense que les alliages d'aluminium et peut être plus difficile à traiter.

En résumé, les alliages d'aluminium sont plus légers et ont une meilleure aptitude au traitement tout en conservant une résistance élevée, ce qui en fait un choix supérieur dans de nombreuses applications.

Prix

En général, le prix de l'acier inoxydable est plus élevé que celui de l'alliage d'aluminium. Lorsque les deux matériaux peuvent répondre aux exigences de performance du produit, l'alliage d'aluminium est sans aucun doute le meilleur choix pour réduire les coûts.

Le prix de l'acier inoxydable est plus élevé que celui de l'alliage d'aluminium, et la densité est également supérieure à celle de l'alliage d'aluminium. La même tonne d’alliage d’aluminium peut produire trois fois le même volume de produits en acier inoxydable. Donc, quand les deux peuvent répondre aux exigences de performance, l'alliage d'aluminium est le choix le plus abordable.

Quelle est la différence entre l'alliage d'aluminium et l'acier inoxydable?

• 1. Composition du matériau: L'acier inoxydable contient des éléments tels que le fer, chrome, et du nickel, tandis que l'alliage d'aluminium contient principalement de l'aluminium et une petite quantité de magnésium, silicium, et d'autres éléments.
• 2. Caractéristiques de performance: L'acier inoxydable a une bonne résistance à la corrosion, résistance à l'usure, et résistance à haute température, tandis que l'alliage d'aluminium a une conductivité électrique élevée, conductivité thermique, et faible densité.
• 3. Couleur d'apparence: La surface de l'acier inoxydable est blanc argenté, tandis que la surface de l'alliage d'aluminium est blanc argenté ou jaune clair.
• 4. Prix: Le prix de l’acier inoxydable est généralement plus élevé que celui de l’alliage d’aluminium.
• 5. Application: L'acier inoxydable est couramment utilisé dans la construction, meubles, ustensiles de cuisine, et d'autres domaines, tandis que l'alliage d'aluminium est couramment utilisé dans l'aviation, automobiles, construction, et d'autres domaines.

Comment choisir l'alliage d'aluminium et l'acier inoxydable

L'alliage d'aluminium et l'acier inoxydable ont une haute résistance, haute résistance à la corrosion, conductivité électrique, conductivité thermique et autres propriétés, mais il existe encore quelques lacunes dans certaines propriétés spécifiques. En termes de sélection de matériaux, nous devons considérer le scénario d'application du matériau.

Si le scénario d'application du produit présente des exigences élevées en matière de résistance et aucune exigence en matière de poids, alors l'acier inoxydable est le meilleur choix.

Si le scénario d'application du produit a des exigences de légèreté et nécessite un rapport résistance/poids élevé, alors l'alliage d'aluminium est meilleur que l'acier inoxydable.