Prečo výber materiálu rozhoduje o životnosti dielu
Mosadz, hliník a nehrdzavejúca oceľ sú tromi ťahúňmi ľahkej priemyselnej kovovýroby a prekrývajú sa natoľko, že výber je len zriedka zrejmý. Mosadzné kovanie, hliníkový panel a konzola z nehrdzavejúcej ocele môžu na výkrese vyzerať rovnako prijateľne, no správajú sa veľmi odlišne na pobrežnom vzduchu, v oblasti umývania-, v horúcej zostave alebo na časti, ktorá sa musí každý mesiac navliekať, eloxovať alebo leštiť. Rozhodujúce otázky sú takmer vždy rovnaké: aké agresívne je prostredie, ako veľmi záleží na hmotnosti, aká pevnosť je potrebná na jednotku hrúbky a aké náklady na údržbu alebo konečnú úpravu môže projekt uniesť.
Nižšie uvedené porovnanie je napísané pre kupujúcich a dizajnérov, ktorí špecifikujú výrobky z tepaného mlyna a nie pre dekoratívne maloobchodné práce.
Mosadz: Zliatiny medi-zinku s najlepšou opracovateľnosťou
Mosadz je zliatina medi a zinku a pomer medzi nimi určuje vlastnosti. Kazetová mosadz C26000 (70/30) je ťažná, hlbokoťažná-trieda používaná na jadrá radiátorov, plášte a dekoratívne výlisky, zatiaľ čo C27200 (65/35) má malú ťažnosť za pevnosť a je bežný v rúrach. Voľne{9}}rezná mosadz, ako je C36000, pridáva olovo k lámaniu triesok a je štandardnou voľbou pre{11}}vysokorýchlostné skrutkové obrábanie armatúr, ventilov a konektorov.
Prednosti: výborná opracovateľnosť, dobrá tepelná a elektrická vodivosť, prirodzene antibakteriálny povrch, teplý zlatý vzhľad, dobré únavové správanie pri vibračnej prevádzke.
Slabé stránky: náchylné na čierny lesk v dôsledku oxidácie povrchu, takže exponované dekoratívne plochy potrebujú pravidelné leštenie; náchylné na odzinkovanie a namáhanie{0}}korózne praskanie v chloridových alebo čpavkových{1}}prostrediach, pokiaľ sa namiesto toho nezvolí odolný druh, ako je admirálska mosadz alebo medený nikel.
Hmotnosť a pevnosť: hustota okolo 8,5 g/cm³, pevnosť v ťahu približne 340–470 MPa v závislosti od teploty.
V praxi sa mosadz volí vtedy, keď diel musí byť opracovaný v objeme, musí viesť teplo alebo prúd, alebo sa musí ľahko spájkovať a spájkovať.
Hliník: Najnižšia hmotnosť na jednotku pevnosti
Hliník je ľahký, mäkký a vysoko kujný kov s hustotou približne 2,70 g/cm³, čo je približne tretina hustoty ocele alebo mosadze. Táto jediná vlastnosť riadi väčšinu jeho použitia: valcovaný a extrudovaný hliník nahrádza ťažšie kovy všade tam, kde je potrebné konštrukciu premiestniť, prepraviť alebo urýchliť. Zliatina 5052 (Al-Mg) je obvyklou voľbou pre plechové panely a lodné čalúnenie, pretože toleruje tvarovanie a odoláva soľnému postreku, zatiaľ čo 6061-T6 (Al-Mg-Si) je konštrukčná trieda pre opracované konzoly, rámy a chladiče s pevnosťou v ťahu približne 30 MPa.
Prednosti: vynikajúci pomer pevnosti-k{1}}hmotnosti, ľahké valcovanie, vytláčanie a opracovanie, dobrá tepelná vodivosť, nízke náklady na kilogram v porovnaní s nehrdzavejúcou oceľou.
Slabé stránky: nízka absolútna tvrdosť, takže závity a dosadacie plochy potrebujú vložky alebo veľkú hrúbku steny; prírodný oxidový film chráni, ale úplne nezastaví útok v silnom chloridovom alebo alkalickom prostredí.
Eloxovanie: eloxovaný povrch je tvrdý, elektricky izolujúci a vysoko odolný voči korózii, čo z neho robí preferovanú povrchovú úpravu vonkajších hliníkových panelov, značiek a krytov.
Nerezová oceľ: Pevnosť a odolnosť proti korózii spolu
Nehrdzavejúca oceľ je nízko{0}}uhlíková oceľ obsahujúca 10 % hmotnosti alebo viac chrómu a práve obsah chrómu vytvára pasívny oxidový film zodpovedný za jej odolnosť voči hrdzi a korózii. Stupeň 304 (1.4301) je všeobecný-austenitický typ a stupeň 316 (1.4404) s približne 16 – 18 % chrómu, 10 – 14 % niklu a 2 – 3 % molybdénu je morský druh, ktorý tiež odoláva chloridom vo vlhkých podmienkach a nekazí sa.
Prednosti: vysoká pevnosť a tvrdosť s vynikajúcou ťažnosťou, zachováva si tvar a pevnosť pri zvýšenej teplote, nefarbí sa -a ľahko sa čistí, dobrá zvárateľnosť.
Slabé stránky: vyššia cena ako uhlíková oceľ alebo hliník, nižšia tepelná a elektrická vodivosť ako zliatiny medi, pracovné-kalenie počas obrábania, ktoré si vyžaduje pomalšie rezné rýchlosti a tuhé nástroje.
Poznámka k ťažnosti: vlastnosti sa líšia v závislosti od obsahu niklu, takže feritická trieda sa nevytvorí ako austenitická trieda 316, aj keď sa obe nazývajú nehrdzavejúca oceľ.
Porovnanie-s{1}}hlavou
| Nehnuteľnosť | Mosadz (C26000 / C36000) | Hliník (5052 / 6061) | Nehrdzavejúca oceľ (304/316) |
|---|---|---|---|
| Typická hustota | približne 8,5 g/cm³ | približne 2,70 g/cm³ | približne 8,0 g/cm³ |
| Odolnosť proti korózii | Slabé až stredné; zakaluje a odzinkuje v chloridoch | Dobré po eloxovaní; mierny holý | Vynikajúce, vrátane chloridov v 316 |
| Pevnosť | Stredná, asi 340–470 MPa | Nízka až stredná, asi 310 MPa v 6061-T6 | Vysoká, zvyčajne 500–700 MPa |
| Obrobiteľnosť | Najlepší z troch | Dobré, gumené pri nízkych otáčkach | Spravodliví k chudobným, práca-tvrdne |
| Vodivosť | Dobré tepelné a elektrické | Dobrá termika | Nízka |
| Nákladová pozícia | Najvyššia na kilogram | Najnižšia pre objemový plech a vytláčanie | Najvyššia pre ťažké dosky a tyče |
| Údržba | Pravidelné leštenie pri vystavení | Nízka po eloxovaní | Najnižšia; čisté a -nepoškvrnené |
Ako si medzi nimi vybrať
Mokrá, slaná alebo pobrežná prevádzka: použite nehrdzavejúcu oceľ 316 alebo eloxovaný hliník tam, kde na hmotnosti záleží viac ako na sile. Na vonkajších plochách by ste sa mali vyhnúť obyčajnej mosadzi.
Veľkoobjemové{0}}obrábané armatúry, ventily a elektrické konektory: použite voľne{1}}reznú mosadz, ktorá sa obrába niekoľkonásobne rýchlejšie ako nehrdzavejúca oceľ a vedie prúd.
Rámy, panely, kryty a chladiče s kritickou hmotnosťou-: použite hliník 6061-T6 alebo 5052 a špecifikujte eloxovanie pre vonkajšie vystavenie.
Horúce diely, hygienické diely a-architektonické komponenty alebo komponenty na štítku s dlhou životnosťou: použite nehrdzavejúcu oceľ 304 alebo 316, ktorá drží svoj tvar aj za tepla a nepotrebuje žiadny režim leštenia.
Nákladové-inštalačné práce: mosadz pre vzhľad a vodivosť, hliník pre ploché panely, nehrdzavejúca oceľ len tam, kde sa skutočne vyžaduje jej pevnosť alebo hygiena.
Často kladené otázky
Otázka: Ktorý z týchto troch materiálov je najsilnejší?
Nehrdzavejúca oceľ je najpevnejšia, typicky 500 – 700 MPa v austenitických stupňoch, nasleduje mosadz s asi 340 – 470 MPa a potom hliník s asi 310 MPa v 6061-T6.
Otázka: Čo je najlepšie na vonkajšie alebo pobrežné použitie?
Nerezová oceľ triedy 316, pretože jej obsah chrómu, niklu a molybdénu jej dáva najstabilnejší pasívny film; eloxovaný hliník je ľahšou a lacnejšou alternatívou panelov a krytov.
Otázka: Ktorý materiál je najjednoduchšie obrábať?
Bezplatné-rezanie mosadze, ako sú stroje C36000, najrýchlejšie a najčistejšie. Hliník je na druhom mieste a nehrdzavejúca oceľ je najpomalšia, pretože funguje-tvrdne a vyžaduje pevné nástroje a nižšie rezné rýchlosti.
Otázka: Naozaj koroduje mosadz v morskej vode?
Obyčajná mosadz odzinkuje v chloridovom prostredí a môže trpieť namáhaním-korózne praskanie, takže je bežne nahradená admirálnou mosadzou alebo medeným niklom pre časti zmáčané morskou vodou-.
Otázka: Je hliník v praxi slabší ako oceľ?
Na jednotku hmotnosti konkuruje dobre, ale jeho absolútna pevnosť je nižšia, takže hliníkové konštrukcie používajú hrubšie časti alebo extrudované rebrá, aby dosiahli rovnakú tuhosť ako časť z nehrdzavejúcej ocele.
Otázka: Prečo sa mosadz zafarbí, zatiaľ čo nehrdzavejúca oceľ nie?
Mosadz neobsahuje chróm na obnovu pasívneho filmu, takže jej povrch oxiduje a tmavne; nehrdzavejúca oceľ neustále obnovuje svoju oxidovú-vrstvu bohatú na chróm, vďaka čomu zostáva žiarivá.
