1. samenstelling
Wat is Roestvast staal?
RVS is een legering die voornamelijk bestaat uit ijzer, koolstof en minimaal 10.5% chroom. De toevoeging van chroom is wat roestvrij staal zijn corrosiebestendige eigenschappen geeft. Afhankelijk van de kwaliteit kunnen andere elementen zoals nikkel, molybdeen en mangaan ook worden toegevoegd om specifieke eigenschappen te verbeteren, zoals sterkte, ductiliteit en oxidatiebestendigheid.
Wat is Silicon staal?
Silicon staal, ook wel bekend als elektrisch staal, is voornamelijk gemaakt van ijzer met een aanzienlijke toevoeging van silicium, meestal variërend van 1% tot 6.5%. Het siliciumgehalte verbetert de magnetische eigenschappen van het staal aanzienlijk, waardoor het geschikt is voor elektrische toepassingen.
2. Cijfers
Roestvrij staal zien we vaker in ons dagelijks leven in veel verschillende vormen. Ze omvatten:
Austenitisch roestvrij staal (veelvoorkomende voorbeelden zijn 304, 316 en 321)
Martensitisch roestvrij staal (veelvoorkomende voorbeelden zijn 410, 420 en 440C)
Ferritisch roestvrij staal (veelvoorkomende voorbeelden zijn 430 en 443)
Duplex roestvrij staal (veelvoorkomende voorbeelden zijn 2205 en 2207)
Roestvast staal dat bestand is tegen neerslag (veelvoorkomende voorbeelden zijn 17-4PH (05Cr17Ni4Cu4Nb) en 630 (luchtvaartkwaliteit)).
Siliciumstaal wordt daarentegen doorgaans op basis van de microstructuur in twee hoofdvormen onderverdeeld: korrelgeoriënteerd (GO) en niet-korrelgeoriënteerd (NGO).
Korrelgeoriënteerd siliciumstaal (GO): speciaal ontworpen om de magnetische eigenschappen van de legering langs een enkele richting te maximaliseren. De korrelstructuur wordt uitgelijnd tijdens het productieproces, wat het vermogen van het materiaal om magnetische flux in een uniforme richting te geleiden verbetert.
Niet-korrelgeoriënteerd siliciumstaal (NGO): verschilt van GO-siliciumstaal doordat de kristallijne korrels willekeurig georiënteerd zijn, waardoor NGO-siliciumstaal geschikter is voor toepassingen waarbij het magnetische veld niet in één richting is gericht.
3. Dikte
Het is duidelijk dat siliciumstaal qua dikte veel dunner is dan roestvrij staal.
Siliciumstaal wordt vaak geproduceerd in dunne platen/laminaten om energieverlies door wervelstromen in elektrische toepassingen te minimaliseren, met name in transformator kernen en elektromotoren. Over het algemeen is de dikte niet groter dan 1.0 mm, met 0.23, 0.27, 0.35, 0.5 vaker.
Roestvrij staal heeft een breed scala aan diktes, variërend van 0.02 mm tot 100 mm. Bijvoorbeeld, de ultradunne roestvrijstalen folie kan zo dun zijn als 0.02 mm; en roestvrijstalen plaat van gemiddelde dikte kan tot ongeveer 50 mm bereiken. Deze brede selectiviteit maakt roestvrij staal populairder in veel verschillende toepassingen.
4. eigenschappen
Ze verschillen ook sterk van elkaar wat betreft corrosiebestendigheid, magnetische eigenschappen en mechanische sterkte.
Corrosiebestendigheid
Roestvrij staal is veel resistenter dan siliciumstaal. Dit komt door het hoge chroomgehalte in roestvrij staal dat een passieve laag chroomoxide op het oppervlak vormt, waardoor het onderliggende metaal wordt beschermd tegen roest en andere vormen van corrosie. Dit maakt roestvrij staal ideaal voor toepassingen in zware omgevingen, zoals chemische verwerkingsfabrieken en maritieme omgevingen.
Magnetische eigenschappen
Siliciumstaal is specifiek ontworpen voor zijn magnetische eigenschappen — de aanwezigheid van een hoog siliciumgehalte, waardoor het ideaal is voor toepassingen met elektromagnetische velden. Het heeft een hoge magnetische permeabiliteit, waardoor het magnetische krachtlijnen efficiënt kan geleiden, en lage wervelstroomverliezen, wat bijdraagt aan de efficiëntie van transformatoren en elektromotoren. Daarentegen is roestvrij staal over het algemeen niet magnetisch vanwege de legeringselementen, met name in austenitische kwaliteiten, die een kubische structuur met een vlakcentrum hebben.
Mechanische kracht
Roestvrij staal staat ook bekend om zijn sterkte en duurzaamheid. Het kan hoge niveaus van stress weerstaan en is bestand tegen vervorming en slijtage. Deze eigenschap maakt het geschikt voor structurele toepassingen, zoals bouw, automotive en lucht- en ruimtevaart.
Siliciumstaal beschikt weliswaar over voldoende mechanische sterkte voor de toepassingen waarvoor het wordt gebruikt, maar is niet ontworpen voor omgevingen met hoge spanningen en is meer geschikt voor het beoogde doel in elektrische toepassingen.
5. toepassingen
Vanwege de superieure corrosiebestendigheid wordt roestvast staal veel gebruikt in verschillende industrieën, waaronder:
Bouw (bruggen, gebouwen en gevels)
Eten en drinken
Medische instrumenten en chirurgische instrumenten
Chemische verwerking
Keukenapparatuur, bestek en kookgerei
Onderdelen voor auto's en ruimtevaart
Omgekeerd vindt siliciumstaal zijn primaire toepassingen in elektrische en elektronische velden. Het wordt uitgebreid gebruikt bij de productie van de kern van transformatoren, elektromotoren, generatoren, inductoren en andere elektromagnetische apparatuur. De efficiëntieverbeteringen die siliciumstaal biedt, zijn cruciaal in industrieën die vertrouwen op energiebesparing en prestaties.
*Kan roestvrij staal siliciumstaal vervangen in elektrische toepassingen?
Nee! Hoewel sommige varianten van roestvrij staal magnetische eigenschappen hebben, zijn ze veel minder dan die van siliciumstaal. Het gebruik ervan in elektromagnetische apparatuur zal resulteren in extreem lage efficiëntie en ernstige hittegeneratie.
6. Kosten en productie
Roestvrij staal is doorgaans duurder om te fabriceren vanwege legeringselementen zoals chroom en nikkel. Bovendien vereist het nauwkeurige productie om corrosiebestendigheid te behouden, wat een extra vergoeding toevoegt aan de totale productiekosten.
Siliciumstaal is goedkoper, maar vereist gespecialiseerde verwerking (bijv. gloeien) om de magnetische eigenschappen te optimaliseren. Maar over het algemeen kost het minder dan roestvrij staal.
Samenvatting van de belangrijkste verschillen tussen roestvrij staal en siliciumstaal
De volgende tabel benadrukt de verschillen tussen hen beter. Bekijk het nu:
| Artikelen/Kenmerken | Roestvast staal | Silicon staal |
| Samenstelling: | IJzer, koolstof en chroom | IJzer met 1-6.5% silicium |
| Dikte | 0.02 mm — 100 mm | <1mm |
| Corrosiebestendigheid | Uitstekend | arm |
| Magnetische eigenschappen | Over het algemeen niet-magnetisch | Hoge magnetische prestaties |
| Mechanische kracht | Hoge sterkte en duurzaamheid | Voldoende sterkte; niet voor hoge spanning |
| Primaire toepassingen | Bouw, lucht- en ruimtevaart, medisch, voedselverwerking | Elektrische apparaten zoals transformatoren, elektromotoren, generatoren |
| Kosten | Hoger | Lagere |
Conclusie
Samenvattend, hoewel zowel roestvrij staal als siliciumstaal essentiële materialen zijn in de moderne productie, dienen ze totaal verschillende doeleinden. Roestvrij staal is favoriet vanwege zijn corrosiebestendigheid en mechanische sterkte, waardoor het geschikt is voor een breed scala aan toepassingen in zware omstandigheden. Siliciumstaal is daarentegen specifiek ontworpen voor elektrische toepassingen en biedt superieure magnetische eigenschappen die essentieel zijn voor de efficiënte werking van elektrische apparaten. Het begrijpen van de verschillen tussen deze twee materialen is essentieel voor het selecteren van de juiste voor specifieke toepassingen, wat optimale prestaties en levensduur garandeert.
