So sánh nhôm và thép-Sự khác nhau giữa nhôm và thép11/07/2019 Show
Thép và nhôm là hai vật liệu phổ biến nhất được sử dụng trong ngành xây dựng, hàng không, gia dụng và đặc biệt là ngành cơ khí, gia công kim loại và chế tạo máy móc. Mỗi vật liệu có các đặc điểm riêng biệt với các tính chất phù hợp với các ứng dụng khác nhau của con người. Vì vậy, nó hoàn toàn có thể trở thành vật liệu đúng và hữu dụng với ứng dụng này nhưng lại sai và vô dụng với ứng dụng kia. Việc nắm được những đặc điểm khác nhau giữa nhôm và thép thông qua bài viết so sánh 2 vật liệu này sẽ giúp bạn biết cách chọn được loại vật liệu phù hợp cho ứng dụng gia công của mình. CÂU HỎI ÔN TẬPCâu 1. So sánh tính chất giữa đồng và nhôm? Câu 2. Hợp kim của đồng có những loại nào? Nêu tính chất và công dụng của từng loại. Câu 3. Hợp kim của nhôm có những loại nào? Nêu tính chất và công dụng của từng loại. Câu 4. Nêu tổ chức của hợp kim làm ổ trượt. Câu 5. Kể tên các loại hợp kim làm ổ trượt và nêu công dụng của từng loại. So sánh dây đồng và nhômChúng ta cùng tìm hiểu về ba loại dây dẫn dưới đây : Dây dẫn thépThép dẫn điện kém, điện trở suất rất lớn. sắt nguyên chất có điện trở suất khoảng 0,098 Q.mm2/m, còn thép do chứa nhiều cacbon, nên điện trở suất đạt tới 0,130 Q.mm2/m. Khi dùng dây thép trong mạch điện xoay chiều, do hiệu ứng mặt ngoài và hiện tượng từ trễ, điện trở tăng lên chừng 5-6 lần. Ngoài ra, dây thép hay bị ăn mòn trong không khí. Để hạn chế, người ta tráng lớp kẽm bên ngoài. Ưu điểm cơ bản của dây thép là độ bền kéo rất lớn ơ = 1200 N/mm . Nó được sử dụng ở những nơi sông rộng, vực sâu và đôi khi để dẫn dòng điện công suất nhỏ đi khoảng cách gần. Dây thép dùng cho mạng điện nông thôn khá phù hợp.  Ngoài ra, gần đây, người ta bắt đầu sản xuất loại dây dẫn andrê. Andrê là hợp kim của nhôm có pha một lượng nhỏ (chừng 1,2%). Magie và silic. Độ bền kéo của andrê có thể lớn gấp hai lần nhôm (tới 300 — 200 N/miĩT) còn điện trở suất chỉ tăng 10 – 12%. Do đó, dùng dây anđrê cho các đường dây trên không có nhiều ưu điểm so với việc dùng dây nhôm. Dây dẫn đồngĐồng là vật liệu dẫn điện quan trọng nhất vì nó dẫn điện chỉ kém bạc, mà lại dễ kiếm hơn bạc rất nhiều. Điện trở suất của đồng vào khoảng 0,173 Q.ĩĩim2s/m đối với đồng mềm và 0,017 – 0,018 Q.ĩĩim2s/m đốì với đồng cứng. Độ bền kéo của đồng khá tốt, bằng 300 – 400 N/mm2(đồng cứng) và 180 — 220 N/mm2(đồng mềm). Dây đồng chịu được ảnh hưởng tác động của môi trường. Đồng được cán và kéo thành sợi, gọi là đồng cứng, được dùng làm dây dẫn trần. Dây đồng cứng sau khi tôi mềm, dùng làm dây bọc. Đồng cũng là vật liệu quí, có tính chất hàng chiến lược. Ngoài ứng dụng làm dây dẫn, đồng còn là vật liệu dùng để tạo nhiều chi tiết máy quan trọng của thiết bị điện, các máy móc và trang bị công nghiệp cũng như quốc phòng. Vì thế, việc sử dụng đồng làm dây dẫn cần hết sức tiết kiệm. Dây dẫn đồng đa phần được sử dụng trong dân dụng, trong các thiết bị điện, các hộ gia đình
Dây dẫn nhômNhôm dẫn điện kém hơn đồng, điện trở suất vào khoảng 0,083 – 0,280 Q.mm2/m. Nhôm có đặc điểm là rất khó hàn và mối hàn lại không chắc chắn. Độ tinh khiết của nhôm ảnh hưởng rất nhiều đến điện trỏ suất và tính chống ăn mòn của nó. Nhôm dùng làm dây dẫn phải có độ tinh khiết 99,5%. Độ bền kéo của nhôm kém, đôi với nhôm cứng, độ bền kéo bằng 160 N/m2, còn ỏ nhôm mềm, độ bền kéo bằng 80 N/mm2. Để tăng cao độ bền cho dây nhôm trần, người ta chế tạo loại dây nhôm lõi thép, gồm có một số sợi thép ở giữa làm lõi chịu kéo, xung quanh bện các dây nhôm làm vỏ ngoài dẫn điện. Dây nhôm lõi thép được sử dụng rất rộng rãi làm dây dẫn điện trên không. Ưu điểm của nhôm là nhẹ, rẻ, khá bền vững trong không khí ít lẫn hơi hóa học ăn mòn. Nhôm nhẹ hơn đồng đến 2,5 lần, trong khi điện dẫn suất của nó bằng 60% của đồng, nên dễ dẫn cùng một dòng điện trên cùng một độ dài, dây nhôm giảm được hơn 30% khôi lượng so với đồng. Nhôm là vật liệu rất dễ kiếm, và nước ta có khá nhiều quặng boxit để luyện nhôm. Vì thế, việc sử dụng dây dẫn nhôm thay thế dây đồng có một ý nghĩa rất quan trọng, thường được sử dụng trong ngành điện lực để truyền tải điện năng. Sự khác nhau cơ bản về tính chất cơ bản của nhôm và thépNhôm và thép là 2 kim loại hoàn toàn khác nhau với các tính chất hoàn toàn khác nhau. NhômNhôm được làm từ một loại quặng gọi là bauxite. Nó được hợp nhất từ quặng của nó bằng cách hòa tan nó với natri hydroxit, chuyển nó thành oxit nhôm AL2O3. Sau đó khử điện hóa thành kim loại. Kim loại nhôm được chế tạo rất mềm, nên thường được sử dụng cho một dây dẫn điện vì nó dẫn điện tốt hơn hầu hết các kim loại khác. Nó có khả năng chống ăn mòn và không từ tính. Khi ở dạng hợp kim, nhôm có thể mạnh gần như thép nhẹ. ThépThép được tạo ra từ một số quặng khác nhau và được tách ra bằng nhiệt. Quặng được nung nóng trắng và kim loại được loại bỏ khỏi quặng. Kim loại có hàm lượng carbon và các chất hợp kim khác được thêm vào để tạo ra các loại thép khác nhau. Sắt và thép không dẫn điện tốt như nhôm. Thép là vật liệu xây dựng cứng nhất và mạnh nhất. Trừ khi nó được hợp kim với crôm và mangan, sắt dễ dàng kết hợp với oxy trong không khí để tạo thành rỉ sét. Nó cũng có từ tính nên dễ bị nhiễm từ. Ngoài các tính chất trên, còn có các đặc điểm khác nhauKhi chọn vật liệu cho ứng dụng gia công của bạn, điều quan trọng là phải xem xét các vấn đề sau: chi phí, hình dạng và quan trọng nhất là ứng dụng của nó. Chi phí, giá thànhChi phí và giá cả luôn là một yếu tố cần thiết để xem xét khi mua bất kỳ sản phẩm nào. Giá thép và nhôm liên tục biến động dựa trên cung và cầu toàn cầu, chi phí nhiên liệu và giá cả và tính sẵn có của quặng sắt. Tuy nhiên thép thường rẻ hơn so với nhôm. Trong gia công CNC kim loại, chi phí nguyên liệu cũng là một yếu tố quan trọng có ảnh hưởng trực tiếp đến giá của sản phẩm. Có những trường hợp ngoại lệ, nhưng hai chi tiết gia công bằng nhôm và thép thường, sản phẩm nhôm sẽ luôn luôn có giá cao hơn do giá nguyên liệu thô tăng. Độ cứng và tính dễ uốn của thép cao hơn nhômNhôm là một kim loại rất được ưa chuộng vì nó dễ uốn và đàn hồi tốt hơn thép. Nhôm có thể tạo ra các hình dạng uốn mà thép không thể, thường tạo thành các gai nhọn hơn hoặc phức tạp hơn. Đặc biệt đối với các chi tiết có thành sâu và thẳng, nhôm là vật liệu được lựa chọn. Thép là một kim loại rất cứng và đàn hồi nhưng nhìn chung không thể được đẩy đến cùng giới hạn theo các chiều như nhôm mà không bị nứt hoặc rách trong quá trình kéo sợi. Nhôm dẻo hơn và dễ gia công hơn thép. Trong gia công phay CNC và tiện CNC, tốc độ cắt thường khi gia công nhôm thường được đẩy lên cao nhằm giảm thời gian gia công. Nhìn chung các sản phẩm gia công CNC nhôm dễ thực hiện hơn là với thép. Mức độ chống ăn mònMặc dù tính linh hoạt là rất quan trọng đối với sản xuất, thuộc tính lớn nhất của nhôm là nó có khả năng chống ăn mòn mà không cần xử lý thêm sau khi được gia công. Lớp nhôm bề mặt tiếp xúc với oxy tạo ra lớp màng ô xít nhôm giúp nhôm không rỉ sét. Với nhôm, không cần sơn hoặc phủ để chống mòn hoặc trầy xước. Thép hoặc thép cacbon (trái ngược với thép không gỉ) thường cần được sơn hoặc xử lý sau khi được gia công để bảo vệ nó khỏi bị gỉ và ăn mòn. Đặc biệt là nếu phần thép sẽ hoạt động trong môi trường ẩm ướt, hoặc có các yêu tố ăn mòn. Trọng lượngHầu hết các chi tiết và hợp kim của nhôm, các vết trầy xước dễ dàng hơn so với thép. Thép mạnh và ít có khả năng cong vênh, biến dạng hoặc uốn cong dưới trọng lượng, lực hoặc nhiệt. Tuy nhiên, điểm mạnh này phải đánh đổi lại là thép nặng hơn nhiều so với nhôm. Thép thường nặng hơn 2,5 lần so với nhôm. Điều đó đồng nghĩa với việc, khi yếu tố trọng lượng là quan trọng hơn, người ta ưu tiên sử dụng nhôm hơn thép. Khi cần độ cứng vững và sức mạnh về kết cấu, thép là lựa chọn số 1. Ứng dụng của chi tiết cuối cùng sẽ xác định vật liệu nào sẽ được chọn. Khi bạn lựa chọn một vật liệu để gia công, cần cân bằng tất cả các hạn chế và ưu điểm của từng vật liệu. Trên một số yêu cầu về sản phẩm, việc lựa chọn vật liệu là rất dễ dàng. Trong khi những sản phẩm khác lại là một quyết định khó khăn hơn. Nếu bạn hoặc bộ phận kỹ thuật của bạn đang gặp những khó khăn trong việc lựa chọn vật liệu cho sản phẩm gia công của mình, hi vọng bài viết so sánh nhôm và thép này của chúng tôi sẽ giúp ích cho bạn. |
