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最常见的银色金属是铝或不锈钢。这两种金属都应用广泛，但物理、化学和机械性能以及应用方面存在差异。
因此，让我们探索铝和不锈钢之间的区别，并为您的项目找到最好的材料。
什么是铝？
铝板 是地壳中最丰富的金属之一。它约占地球重量的 8%！这种金属的最大特点是重量极轻；铝的重量是钢的三分之一。因此，您可以将它用于减轻重量至关重要的应用。
此外，铝还具有耐腐蚀、导热和导电性能优良的特点，并且可塑性强、无毒，可以用于制作食品包装和器皿。
常见铝材等级
铝系列主要合金元素通用等级基本特点实践应用1xxx 铝级系列纯铝（99%）1050，1100– 柔软且有延展性– 良好的可加工性 – 不可热处理- 耐腐蚀– 化工设备– 食品加工和包装– 铁路油罐车– 电力传输 – 表盘– 铭牌2xxx 铝级系列铜2024，2124- 高强度– 可加工性差 – 可热处理– 飞机部件– 汽车应用3xxx 铝级系列锰3003，3105– 比 20xxx 系列强 1%– 良好的可加工性- 耐腐蚀– 中等强度– 炊具– 热交换器4xxx 铝级系列硅4032，4045– 高耐磨性 – 良好的焊接性– 不可热处理– 压力锅- 平底锅– 建筑设计5xxx 铝级系列镁5052，5754– 中至高强度– 耐腐蚀性能好 – 不可热处理– 良好的焊接性– 建筑– 船舶制造行业– 储罐 – 压力容器- 电子产品– 窗框– 饮料罐6xxx 铝级系列硅和镁6061，6063– 中至高强度– 耐腐蚀性能好 – 不可热处理– 良好的焊接性- 飞机–汽车– 建筑与 – 海洋应用7xxx 铝级系列锌和镁7075，7050– 耐腐蚀性能好– 可热处理 – 最高强度– 焊接性一般– 高应力部件– 飞机结构– 液压设备- 移动的
什么是不锈钢？
不锈钢以其高抗腐蚀性能和更高的强度而闻名。它主要由铁和其他合金元素（主要是铬）制成。其他合金元素包括钼、碳、镍、硫等。基于这种合金元素， 不锈钢有不同的类型和等级. 不锈钢的五种类型为：
奥氏体
铁素体
马氏体
Duplex
沉淀硬化 (PH)
与铝相比，不锈钢更耐用，耐高温。它们被广泛用于工业领域的重型应用。
常见不锈钢牌号
类型通用等级组成成分应用奥氏体304铬 (18–20%)镍 (8–10.5%)- 厨房设备– 水槽– 建筑外墙– 食品加工316铬 (16–18%)镍 (10–14%)钼 (2–3%)– 海洋应用– 化学加工– 手术工具310铬 (24–26%)镍 (19–22%)– 熔炉部件– 热交换器– 窑炉铁素体430铬 (16–18%)– 汽车内饰– 电器– 屋顶材料409铬 (11.5–13.5%)– 汽车排气系统– 消声器马氏体410铬 (11.5–13.5%)– 餐具– 手术器械– 紧固件420铬 (12–14%)– 刀片– 手术工具– 阀门Duplex2205铬 (22–24%)镍 (4.5–6.5%)钼 (3–3.5%)– 石油和天然气工业– 船用设备沉淀硬化 (PH)17-4PH铬 (15–17.5%)镍 (3–5%)铜 (3–5%)– 航空航天部件– 化学加工– 核工业
铝与不锈钢：了解差异
1。 组成
铝 (AI) 纯铝是一种单一元素。然而，为了提高其强度和物理性能，人们会将锰、硅、锌、铜等不同元素与其合金化。例如，6061 铝含有镁 (1%) 和硅 (0.6%)。而另一种流行的等级 7075 铝则含有锌 (5.6%) 和铜 (1.6%)。铝中最常用的合金元素如下：
常见的铝合金合金中的典型百分比硅（Si）4％13％镁（Mg）0.5％5％铜（Cu）2％10％锌（Zn）3％8％锰（Mn）0.3％1.5％铁（Fe）0.1％1％铬（Cr）0.05％0.25％镍（Ni）1％3％钛（Ti）0.01％0.2％锂（Li）1％2％
相比之下，不锈钢不是单一元素，而是铁 (Fe) 的合金。它还包含各种合金元素，具体取决于不锈钢的类型和等级。然而，不同等级的不锈钢中使用的最常见合金元素如下：
常见的不锈钢合金重量百分比铬16％18％碳0.030%锰2%硅0.75%镍10％14％钼2％3％磷0.045%硫0.030%氮0.10%铁7%
2。 颜色
不锈钢呈亮银色，非常闪亮且反光。根据您的应用需求，您可以选择抛光、拉丝、缎面或哑光不锈钢饰面。由于它具有富含铬的氧化层，这种金属不易失去光泽或变暗。因此，对于自然的金属色，不锈钢是最好的选择。
另一方面，铝是一种银白色哑光金属。它更像是浅灰色调。您可以对其进行抛光以获得镜面效果，但它不会像不锈钢那样闪亮。此外，它们很容易变暗和失去光泽。优点是您可以轻松地对铝进行阳极氧化处理以创造鲜艳、耐用的彩色饰面（例如金色、黑色、蓝色）。这些定制铝广泛用于装饰和工业应用。
3.硬度
任何金属的硬度都是其抵抗变形的能力。这是通过不同的硬度测试来测量的。比较它们的硬度，不锈钢比铝硬得多。根据等级，不锈钢的布氏硬度 (BHN) 范围为 80 至 600 HB相比之下，对于铝来说，其范围是 15–150 泰铢 （因合金而异）。
因此，我们可以看出不锈钢比铝硬得多。此外，沉淀硬化不锈钢是铝无法击败的最硬的变体。尽管如此，对于中等硬度和轻量级的应用要求，铝是最好的。
4. 密度和重量
金属的密度影响其重量。由于原子结构和成分不同，不锈钢和铝的密度有很大差异。纯铝的密度为 2.7 g/cm3，而不锈钢的密度为 8.0 g/cm3。
由于密度不同，不锈钢比铝重三倍。因此，如果你拿两块同样大小的板材，一块由不锈钢制成，另一块由铝制成，后者会更轻。这使得铝重量轻，适合用于飞机。
5. 强度重量比
铝重量轻且强度适中，因此具有较高的强度重量比。这使其成为轻型结构应用的理想选择。例如，7075 等铝合金具有出色的强度，可用于制造飞机和汽车部件。
相比之下，不锈钢的强度明显更高，但由于密度高，重量也更大。这降低了其整体强度重量比。因此，在更看重强度而非重量的应用中，应使用不锈钢。例如，不锈钢是建筑或工业机械的理想选择。
6、耐腐蚀
不锈钢具有出色的抗腐蚀性能。这种金属中的高铬含量形成了一层氧化铬层，具有出色的抗锈蚀和腐蚀性能。此外，含钼的不锈钢可以耐受氯化物、湿气和酸性环境。例如，316 不锈钢适合海洋使用，在含盐的海洋环境中不会生锈。
与不锈钢一样，铝不含铬，因此缺乏不锈钢所具有的保护性氧化铬层。然而，当铝与空气接触时，它会形成氧化铝，这在一定程度上提供了耐腐蚀性。然而，它易受氯化物（例如盐水）和酸性/碱性条件的影响。
7。 耐久力
不锈钢比铝更坚固、更坚硬。此外，它们还耐腐蚀。这显然使不锈钢比铝更耐用。同样，铝在高温（200°C 以上）下会失去强度，在极冷的环境下可能会变脆。因此，它在高温下不耐用。
不锈钢则不同，它能承受极高的温度。有些等级的不锈钢还具有很强的腐蚀性，能够抵抗氯或海水，例如 316 海洋级不锈钢。因此，它在恶劣的环境条件下的使用寿命比铝更长。
8. 机械加工性
由于铝的硬度较低，因此非常易于加工。制造时，您可以轻松地切割、钻孔或塑形。由于铝的性质较软，因此对工具的磨损很小。这里最大的优点是加工铝的速度非常快，您可以高速加工。
另一方面，不锈钢比铝硬得多，因此很难加工。这也会导致刀具磨损严重，尤其是奥氏体钢，因为它们非常硬。用于加工不锈钢的工具是重型的，而且更昂贵。此外，不锈钢的加工速度比铝低三到四倍。
9. 延展性和成形性
成形性是指金属在不失去结构完整性或开裂的情况下进行成形的能力。由于铝质柔软且延展性高，因此您可以轻松地将其塑造成复杂的结构。它还支持拉伸、弯曲或滚动而不会开裂。因此，即使在室温下，铝也具有出色的成形性和延展性。
另一方面，不锈钢比铝硬且延展性差。此外，它需要更大的力才能成型，并且在极端变形时容易开裂。然而，奥氏体等级（例如 304、316）表现出良好的成形性和延展性。
10.磁性
铝是非铁磁性的，也就是说它不具有磁性。这使得它适合用于 MRI 机器、敏感环境中的电线、非磁性工具以及需要不受磁场影响的材料的应用。
根据不锈钢的类型或等级，不锈钢既可以是磁性的，也可以是非磁性的。铁素体和马氏体不锈钢含有铁，具有磁性。这些变体用于电器和工业机械。3xx 系列或奥氏体不锈钢是非磁性的，用于医疗设备、化学加工和可能受磁性干扰的环境。
11.屈服强度
不锈钢的屈服强度远高于铝。根据不锈钢的等级，屈服强度通常为 215-900兆帕. 马氏体不锈钢的屈服强度通常高于奥氏体不锈钢。
相反，纯铝的屈服强度很低，仅为 30兆帕。然而，根据合金元素的不同，这一数字可能会高达 500兆帕，与不锈钢相比，铝的硬度较低。这使得铝不适用于结构或工程应用。
12. 拉伸强度
不锈钢约有 34.4 抗拉强度比纯铝高出 100 倍。它的抗拉强度为 34.5至3100 MPa. 这样的强度使得不锈钢非常适合重载应用。
而纯铝的抗拉强度仅为 90兆帕。因此，它们在高压或过载下很容易变形。然而，高强度铝合金的抗拉强度可达 690兆帕.
13. 剪切强度
铝的剪切强度低于不锈钢。纯铝的剪切强度为 ~54 兆帕 （仅使用 60% 的 UTS）。因此，在较低的剪切力下，纯铝会发生高变形。然而，高强度铝合金具有较高的剪切强度；例如，铝 7075-T6 的剪切强度为 331兆帕.相比之下，不锈钢具有较高的剪切强度，范围从 74.5至597 MPa。这可以防止在重载下开裂或撕裂。因此，对于高应力应用，不锈钢比铝更适合使用。
14。 应用
行业铝的应用不锈钢的应用航空航天与汽车– 飞机机身– 汽车底盘– 燃料箱– 船舶零件发动机部件排气系统结构件消费品LaptopsSmartphones罐装炊具餐具 湯匙
炊具首饰/珠宝建筑业窗框屋面材料幕墙脚手架吊桥外立面扶手结构支撑工业用途热交换器轻质管道相框化学品储罐工厂设备切割工具电气应用电源线变压器绕组布线电气外壳 接地设备医疗与食品食品包装手术工具植入物食品加工罐奢华与美学阳极氧化面板装饰品轻量级设计抛光珠宝手表家居装饰
15. 导电性
铝的电导率约为 37.7万标米，相当于 61% IACS（国际退火铜标准）。这使其成为电线和输电线的热门选择。因此，铝适用于架空电线、变压器绕组和变电站母线。
不锈钢的电导率低得多，大约 1.45万标米，小于 3% IACS。因此，它通常不用于导电性至关重要的电气应用。然而，其高耐腐蚀性能使不锈钢适合需要耐用性和低导电性的应用，例如加热元件或屏蔽材料。
16. 熔点和热/热导率
铝的熔点较低， 660℃， 和高热导率 237 瓦米 - 1 K - 1. 铝能快速吸收和散发热量，是热管理应用的理想选择。这使得铝适合用于炊具或传热控制至关重要的类似情况。例如，铝用于热交换器、烤盘、汽车散热器等。
相比之下，不锈钢的熔点较高， 1400°C至1530℃，。因此，它的导热性较低（15-25瓦米 - 1 K - 1也就是说，它不容易散热。因此，不锈钢不适合需要快速传热的应用。但在需要保持恒定温度的地方，不锈钢是不错的选择。
17. 环境影响
铝生产涉及铝土矿开采、精炼和冶炼，这需要大量能源并破坏环境。此外，通过 Hall-Héroult 工艺冶炼铝会消耗大量电力。相比之下，不锈钢生产涉及开采铁矿石、镍和铬。与铝冶炼相比，生产不锈钢的总体碳足迹较低。
此外，不锈钢比铝更耐用。因此，它比铝需要的更换更少。此外，它 100％可循环利用 不会造成质量损失，而且通常含有 60% 以上的可回收材料。因此，可以确保更少的产品进入垃圾填埋场，减少废物的产生。
18. 对食物的影响
铝会与酸性或碱性食物发生反应，从而影响食物的味道和质量。因此，炊具的安全使用需要非反应性涂层（例如阳极氧化）。
相比之下，不锈钢不活泼，不会与任何食物发生反应。此外，由于耐高温，您可以将不锈钢用作炊具。它还耐腐蚀。因此，所有这些特性使不锈钢适合食品级应用。
19。 成本
铝价格低廉，随处可见。但它不像不锈钢那样坚固耐用。铝不能像不锈钢那样承受高温或冲击。
虽然不锈钢比铝贵，但其耐用性物有所值。它用于重型应用，可以承受恶劣的天气条件。因此，对于工业需求而言，投资不锈钢是值得的。
总体比较表：铝与不锈钢
标准铝板不锈钢颜色银白色亮银硬度15–150 泰铢80 至 600 HB密度2.7克/ cm38.0克/ cm3强度重量比高低电磁没有是（奥氏体级除外）耐用性中高耐腐蚀性中高可加工性高低可餐性高低可成型性高低屈服强度30-500兆帕215-900兆帕抗拉强度90 至 690 MPa（基于合金）34.5至3100 MPa剪切强度54至331 MPa（根据合金而定）74.5至597 MPa电导率37.7万标米1.45万标米熔点660℃，1400°C至1530℃，导热系数237 瓦米 - 1 K - 115至25瓦每平方米 - 1 K - 1成本廉价昂贵
哪种金属最适合您的需要：铝还是不锈钢？
最佳金属取决于您的应用需求。对于涉及氯或其他有毒化学品的恶劣天气，不锈钢更佳，因为它不活泼。这也支持重型工业级应用。同样，不锈钢最适合用于金属需要经受极端高温和高负荷的地方。
但是，如果您需要轻质金属，铝是更好的选择。您可以将其用于航空航天和其他对重量敏感的应用。此外，其高延展性和可加工性有利于复杂的成型。因此，铝在制造可承受中等负载的复杂轻质零件时效果很好。如果您的预算紧张，它也是经济实惠且不错的金属。
总结
在选择铝和不锈钢之前，请考虑您的应用要求。对于需要更高强度和更高耐腐蚀性的重型应用，请选择不锈钢。对于需要中等强度的轻型应用，铝是不错的选择。
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常见问题
不锈钢和铝哪个更便宜？
铝比不锈钢更广泛且更便宜。然而，价格因等级或合金元素不同而不同。
铝或不锈钢更耐热吗？
不锈钢比铝更耐热。它的熔点为 1400°C 至 1530°C，远高于铝。因此，不锈钢可以承受铝熔点高于 660°C（约）的高温。
不锈钢的升温速度比铝快吗？
不，不锈钢的导热性比铝低。因此，与铝相比，不锈钢需要更长的时间来加热。
铝和不锈钢哪种对您的健康更有益？
铝对酸和碱有反应。因此，如果你把食物放在铝容器里，它会污染食物并影响你的健康。相反，不锈钢对碱性和酸性食物没有反应，不会对健康造成危害。
铝比不锈钢腐蚀更快吗？
是的，铝比不锈钢腐蚀得更快。铝与空气接触时会立即形成一层薄薄的保护性氧化铝层。这可以在温和条件下防止腐蚀，但在海洋、盐分或酸性环境中，氧化层会分解。这会导致腐蚀。相比之下，不锈钢含有铬、镍和钼，具有很强的抗腐蚀性。有些等级的不锈钢还能抵抗海洋和氯气。