Сталь против нержавеющей стали: сравнение с ног до головы

В чем существенная разница между сталью и нержавеющей сталью?

Сталь — это сплав на основе железа, в основном состоящий из железа и небольшого количества углерода. Различные типы и марки стали имеют разные свойства в зависимости от других содержащихся в них легирующих элементов, таких как марганец, кремний и хром.

Вся сталь содержит железо и углерод, в том числе и нержавеющая сталь. Однако нержавеющей сталью можно называть только сталь с содержанием хрома не менее 10,5%. Хром является ключевым элементом, помогающим предотвратить ржавление нержавеющей стали.

Химический состав стали и нержавеющей стали

Сталь в основном состоит из железа (Fe) с содержанием углерода (C) в диапазоне от 0.02% – 2%. Обычные легирующие элементы включают:

• марганец (Mn)
• кремний (Si)
• сера (С)
• фосфор (P)

*Обычно меньше 1% каждый. 

В некоторые стали также добавляют хром (Cr), никель (Ni), молибден (Mo) и ванадий (V) для улучшения определенных свойств.

Нержавеющая сталь это сплав железа с 10.5% – 30% хром (Cr) и 0.03% – 1% Углерод (C). Обычные легирующие элементы включают никель (Ni), молибден (Mo), а иногда титан (Ti) и азот (N) для повышения прочности и коррозионной стойкости.

Свойства стали и нержавеющей стали

Давайте сравним основные свойства стали и нержавеющей стали:

Коррозионная стойкость

• Сталь легко ржавеет при воздействии влаги требуются защитные покрытия или обработка для предотвращения ржавчины. 
• Нержавеющая сталь является более устойчив к коррозии из-за легирующих элементов, таких как хром и никель.

Теплостойкость

• Нержавеющая сталь обычно имеет лучшая термостойкость благодаря слою оксида хрома, *but not all grades are equal—grades like austenitic stainless steel perform better at higher temperatures. 
• Некоторые стали с добавлением хрома или молибдена также может хорошо противостоять теплу.

Сила

• Сталь обычно имеет более высокая начальная прочность чем аустенитная нержавеющая сталь из-за более высокого содержания углерода. 
• В отличие, нержавеющая сталь содержит добавленные легирующие элементы, такие как хром и никель, которые могут немного уменьшать его общая сила.
• *Certain stainless steel grades, such as martensitic or heat-treated varieties, can achieve strength equal to or greater than regular steel. 

Твёрдость

• Steel is generally Сильнее than most stainless steel due to its higher carbon content. This increased carbon makes steel stronger, more wear-resistant, and durable, giving it an advantage in stainless steel hardness and making it suitable for cutting tools and heavy machinery.

Пластичность

• Нержавеющая сталь, особенно аустенитные марки, как правило, более податливый чем сталь. 
• *Пластичность стали зависит от содержания углерода и легирующих элементов, при этом низкоуглеродистая сталь более пластична, чем высокоуглеродистая.

Прочность

• Сталь является более хрупкий из-за большего количества углерода, особенно при более низких температурах.
• Нержавеющая сталь, особенно марки с никелем, сохраняет прочность лучше в более широком диапазоне температур.

Магнитные свойства

• Сталь является магнитный. 
• Большинство из нержавеющей стали является немагнитный, except for specific types and grades. 300 series contain chromium and nickel, which makes them austenitic and generally non-magnetic. 400 series contain only chromium, which makes them martensitic or ferritic, hence магнитный.
• *Большинство используемых нержавеющих сталей являются аустенитными, то есть немагнитными. Однако они могут стать слегка магнитными при определенных условиях, например, при холодной обработке. 

Появление

• Сталь обычно тускло-серый и может ржавчина или изменить цвет при воздействии влаги.
• Нержавеющая сталь имеет блестящий или почищенный смотри и делай не ржавеет, сохраняя свой внешний вид в течение длительного времени.

Процессы производства стали и нержавеющей стали

Хотя сталь и нержавеющая сталь имеют схожие производственные процессы, мы здесь обсудим некоторые из их ключевых различий.

Производство стали

Сталь производится путем плавки сырья, такого как железная руда, уголь (в виде кокса) и известняк в доменной печи. Этот процесс превращает железную руду в расплавленное железо путем удаления кислорода. 

Затем расплавленное железо очищают, чтобы снизить содержание углерода и устранить некоторые примеси. После очистки сталь отливают в формы и прокатывают в такие изделия, как листы или балки. 

В целом процесс прост и не требует значительной очистки.

Производство нержавеющей стали

Нержавеющая сталь производится по аналогичному базовому процессу, но с более строгим контролем и дополнительными этапами для достижения более высокой чистоты и особых свойств.

• Точная плавка в электропечи
  Нержавеющая сталь плавится в электрической печи, а не в доменной печи. Электропечь позволяет точно контролировать температуру, что имеет решающее значение при добавлении легирующих элементов, таких как хром и никель. Эти элементы придают нержавеющей стали ее коррозионно-стойкие свойства.
• Дополнительные этапы очистки
  Для обеспечения высокой чистоты нержавеющая сталь проходит дополнительные процессы очистки:
  • Дегазация
    Удаление газов, таких как водород, кислород и азот, из расплавленной стали. Эти газы могут стать причиной слабости и сделать сталь хрупкой, если их не удалить.
  • Десульфурация и дефосфорация
    Устранение серы и фосфора может снизить вязкость и сделать сталь более склонной к растрескиванию. Удаление этих примесей повышает прочность и коррозионную стойкость.
• Контролируемое легирование
  Точное количество легирующих элементов добавляется для достижения желаемой марки нержавеющей стали. Точный состав имеет важное значение для ее производительности и долговечности.
• Термическая обработка
  Нержавеющая сталь часто подвергается термической обработке, такой как отжиг для снятия внутренних напряжений и улучшения пластичности. Такие обработки более распространены в производстве нержавеющей стали, чем в производстве обычной стали.
• Улучшенная отделка поверхности
  Because stainless steel is frequently used in applications where appearance matters—like kitchen appliances and medical instruments—it undergoes additional finishing processes. These may include полировка и пассивация to improve surface quality and enhance коррозионная стойкость.

Обобщение ключевых различий

Производство нержавеющей стали осуществляется с использованием более строгих процессов для достижения более высокой чистоты и особых свойств:

• Контролируемое плавление: Использование электрических печей для точного контроля температуры.
• Дополнительная очистка: Дегазация, десульфурация и дефосфорация проводятся для удаления примесей, влияющих на коррозионную стойкость и прочность.
• Точное легирование: Добавление точного количества элементов для достижения желаемых характеристик.
• Улучшенные методы лечения: Применение термической обработки и отделки поверхности для улучшения эксплуатационных характеристик и внешнего вида.

Технологические характеристики стали и нержавеющей стали

Свариваемость

Сталь легче сваривается, чем нержавеющая сталь, благодаря более низкому содержанию углерода и меньшему количеству легирующих элементов, что делает ее более щадящей во время сварки. 

Нержавеющая сталь содержит больше хрома и легирующих элементов и более подвержена короблению, растрескиванию или коррозии, если сварка не обрабатывается должным образом.

Обрабатываемость

Сталь обычно легче поддается обработке из-за его меньшей прочности и минимальных свойств упрочнения. Для стали обычно достаточно стандартных методов обработки, таких как точение, сверление и фрезерование. 

В отличие, нержавеющая сталь прочнее и имеет тенденцию к быстрому упрочнению, что затрудняет его обработку. Для нержавеющей стали часто требуются специальные методы и инструменты, такие как торцевое фрезерование и высокоскоростное сверление.

Прокаливаемость

Сталь Обычно имеет более высокую закаливаемость, чем нержавеющая сталь, то есть может стать равномерно твёрдой по всей толщине при термической обработке. Это связано с содержанием углерода и легирующими элементами, которые способствуют закалке. 

Нержавеющая стальСпособность закаливаться зависит от ее типа. Мартенситные нержавеющие стали можно закалить путем термической обработки, тогда как аустенитные нержавеющие стали нельзя, и их обычно укрепляют путем холодной обработки. В целом, сталь, как правило, легче закалить, чем большинство нержавеющих сталей.

Применение стали и нержавеющей стали

Сталь часто используется в отраслях, где прочность и долговечность являются ключевыми. Его способность выдерживать большие нагрузки и его доступность делают его популярным выбором. Вы найдете его в строительстве, автомобилестроении и производстве, он появляется в зданиях, транспортных средствах и промышленном оборудовании.

Нержавеющая сталь предпочтителен в средах, где важна коррозионная стойкость. Его нетоксичные и легкоочищаемые свойства делают его идеальным для производства продуктов питания, здравоохранения и потребительских товаров. Вы часто увидите его в кухонных принадлежностях, медицинских инструментах и даже декоративных предметах.

Разница в стоимости стали и нержавеющей стали

Сталь, как правило, дешевле нержавеющей стали по причинам, перечисленным ниже.

Стоимость сырья

• Сталь в основном сделан из железо и углерод, который является недорогой. Другие легирующие элементы в стали различаются в зависимости от марки, но обычно их количество меньше.
• Нержавеющая сталь содержит больше легирующих элементов, в первую очередь большое количество хрома, иногда никеля или молибдена. Это делает его более дорогим, чем сталь.

Стоимость производства

• Нержавеющая сталь производство включает в себя более сложные процессы, такие как прецизионная плавка, литье, легирование, усовершенствованная термическая обработка, отделка поверхности и т. д. Это увеличивает время, труд, и затраты на энергию.
• Нержавеющая сталь является Сильнее к машина и изготовить потому что он более жесткий. Требуются специальные инструменты и методы. Конечные продукты, следовательно, более дорогие.

Техническое обслуживание и уход за сталью и нержавеющей сталью

Более гладкая поверхность и коррозионная стойкость нержавеющей стали делают ее менее и более простой в обслуживании и уходе. Давайте подробнее рассмотрим, чем они отличаются.

Защита от ржавчины и коррозии

• Сталь: Подвержен ржавчине и требует регулярной защиты от ржавчины (например, смазывание маслом, покраска, оцинковка).
• Нержавеющая сталь: более устойчив к ржавчине, но все равно требует периодической очистки в суровых условиях (например, вблизи моря или в кислых зонах) для предотвращения ржавчины.

Чистка и уход за поверхностями

• Сталь: Требуется частая очистка от пыли и влаги, а также может потребоваться шлифовка или перекраска для сохранения внешнего вида.
• Нержавеющая сталь: Требуется меньше чистки, а простой уход, такой как легкая полировка или использование специальных чистящих средств, может восстановить его блеск.

Адаптируемость к окружающей среде

• Сталь: Легко повреждается во влажной или агрессивной среде, требует частой защиты и обслуживания.
• Нержавеющая сталь: Лучше подходит для суровых условий, но все равно требует периодического обслуживания в экстремальных условиях.

Продолжительность жизни

• Сталь: Срок службы продлевается за счет регулярной профилактики ржавчины и ухода за поверхностью.
• Нержавеющая сталь: Срок службы увеличивается за счет поддержания чистоты и избегания контакта с едкими веществами, что требует менее интенсивного ухода.

Преимущества и недостатки стали по сравнению с нержавеющей сталью

Давайте закончим простым и быстрым обзором их преимуществ и недостатков:

Преимущества и недостатки стали

Преимущества и недостатки нержавеющей стали

Что вас также может беспокоить

Нержавеющая сталь легче стали?

Нет, нержавеющая сталь не легче обычной стали; у них схожая плотность. Однако нержавеющая сталь содержит дополнительные элементы, такие как хром и никель, которые могут немного увеличить ее вес.

Лучше ли нержавеющая сталь для приготовления пищи, чем обычная сталь?

да, нержавеющая сталь, как правило, лучше обычной стали для приготовления пищи, потому что она устойчива к ржавчине, коррозии и образованию пятен. Она также нереактивна, то есть не влияет на вкус кислых продуктов, и ее легче чистить, что делает ее популярным выбором для кухонной утвари.

Что лучше подходит для ювелирных изделий — сталь или нержавеющая сталь?

Нержавеющая сталь лучше подходит для ювелирных изделий, поскольку она устойчива к ржавчине, потускнению и коррозии, что делает ее более долговечной и неприхотливой в уходе, чем обычная сталь.

Что лучше — мягкая сталь или нержавеющая сталь?

Нержавеющая сталь, как правило, лучше мягкой стали, поскольку она более устойчива к коррозии, прочнее и служит дольше. Однако мягкая сталь дешевле и с ней проще работать в некоррозионных средах. Выбор зависит от конкретного варианта использования.

Резюме и далее

В этой статье рассматриваются основные различия между сталью и нержавеющей сталью, включая состав, свойства, производственные процессы, характеристики обработки, применение, стоимость и другие важные аспекты. Чтобы узнать больше о стали, нержавеющей стали или других типах стали, посетите наш блог или свяжитесь с нашими экспертами по металлу.

Как ведущий производитель и поставщик решений в области специальной стали, мы предоставляем многоотраслевые прикладные решения и индивидуальные услуги с гарантией качества 100%, стремясь расти вместе с нашими клиентами. Посетить наш сайт чтобы узнать больше, или отправьте нам предложение, и мы свяжемся с вами в ближайшее время!