Kako razlikovati nehrđajući čelik od aluminija

Uvod

Najpouzdaniji način razlikovanja nehrđajućeg čelika od aluminija je usporedba gustoće i težine, provjera oznake materijala i potvrda legure ručnim analizatorom ili laboratorijskim testom kada je potrebna pozitivna identifikacija.Aluminij je puno lakši od nehrđajućeg čelika, dok je nehrđajući čelik općenito tvrđi, manje toplinski vodljiv i otporniji na površinsko udubljenje.

Magnet, vizualni pregled, ispitivanje grebanjem ili ispitivanje iskrenjem mogu pružiti korisne tragove, ali nijedan pojedinačni test ne identificira ispravno svaku klasu. Austenitni nehrđajući čelici poput 304 i 316 mogu pokazivati ​​slab magnetski odziv, dok su feritni, martenzitni i dupleks nehrđajući čelici obično magnetski. Aluminij je obojeni metal i obično nije magnetski, ali prisutnost obližnjih čeličnih pričvršćivača, premaza ili umetaka može učiniti jednostavnu magnetsku provjeru zavaravajućom.

Za industrijsku kupnju, proizvodnju ili odvajanje materijala, cilj nije samo razlikovanje nehrđajućeg čelika od aluminija. Kupci možda trebaju odrediti i točnu klasu, stanje, standard i oblik proizvoda. Stoga bi potvrđena metoda identifikacije trebala biti odabrana u skladu s tehničkim i komercijalnim rizikom.

Nehrđajući čelik u odnosu na aluminij na prvi pogled

Brojke u ovoj tablici su reprezentativne, a ne vrijednosti zajamčene narudžbom. Stvarna svojstva ovise o vrsti legure, stanju, obliku proizvoda, temperaturi i uvjetima proizvodnje.

1. Provjerite težinu i gustoću

Težina je obično najbrži i najpouzdaniji nerazorni terenski trag.Aluminij ima otprilike trećinu gustoće običnog nehrđajućeg čelika. Stoga će se dva čvrsta komada istih dimenzija u ruci osjećati znatno drugačije.

Za pouzdaniji rezultat, izračunajte gustoću:

Za pravokutnu ploču, volumen izračunajte iz udjela debljine × širine × duljine. Za okruglu šipku koristite izmjereni promjer i duljinu. Za šuplju cijev ili tubu, oduzmite unutarnji volumen od vanjskog volumena.

Izmjerena vrijednost blizu 2,7 g/cm³ ukazuje na aluminijsku leguru. Vrijednost blizu 7,7–8,1 g/cm³ ukazuje na nehrđajući čelik. Šuplji dijelovi, pričvršćeni spojevi, unutarnja tekućina, zaštitni film i netočne dimenzije mogu iskriviti rezultat te ih treba ukloniti ili uzeti u obzir.

2. Pažljivo koristite magnetni test

Aluminij obično ne privlači obični permanentni magnet. Nehrđajući čelik može, ali i ne mora privlačiti magnet, ovisno o svojoj metalurškoj obitelji:

• Austenitni nehrđajući čelik:304 i 316 su obično nemagnetski u žarenom stanju, ali hladna obrada ili zavarivanje mogu stvoriti slab magnetski odziv.
• Feritni nehrđajući čelik:Vrste čelika kao što su 409 i 430 su magnetske.
• Martenzitni nehrđajući čelik:Vrste čelika kao što su 410, 420 i 440C su magnetske.
• Dupleks nehrđajući čelik:normalno magnetski jer njegova struktura sadrži značajnu feritnu fazu.

Jaka magnetska privlačnost može isključiti obični aluminij i ukazati na željezni materijal. Slaba ili odsutna privlačnost ne može razlikovati aluminij od nehrđajućeg čelika 304 ili 316.

Provjerite nekoliko područja jer čelični pričvršćivači, potporne ploče, umetci i obližnje strukture mogu povući magnet čak i kada je vidljiva vanjska komponenta aluminij.

3. Pročitajte oznaku materijala i certifikat

Prije provođenja fizičkog ispitivanja, pregledajte materijal, pakiranje i dokumente na oznake kvalitete. Nehrđajući čelik može biti označen oznakama kao što su 304, 304L, 316L, 410, 430, 2205 ili odgovarajućim UNS i EN brojevima. Aluminij može biti označen kombinacijama legure i stanja kao što su 5052-H32, 5083-H116, 6061-T6 ili 7075-T651.

Označavanje je pouzdano samo kada je povezano s valjanom sljedivošću. Provjerite odgovaraju li broj topline ili serije, stupanj valjanosti, dimenzije i standard proizvoda na oznaci certifikatu ispitivanja mlina i narudžbenici.

Otisnuta tinta može se prenijeti, naljepnice se mogu postaviti na pogrešan snop, a izrezani komadi mogu izgubiti svoju izvornu identifikaciju. Za kritični materijal, potvrdite označavanje PMI-jem ili laboratorijskim ispitivanjem.

4. Usporedite izgled površine

Nehrđajući čelik bez premaza često izgleda tamnije i reflektirajuće od aluminija s mljevenom završnom obradom. Aluminij često ima svjetliji sivi ili bijelo-srebrni izgled. Svježe obrađeni aluminij također može pokazivati ​​svjetlije tragove rezanja jer je metal relativno mekan.

Sam izgled je nepouzdan jer su oba materijala dostupna u mnogim završnim obradama:

• Nehrđajući čelik može biti kiseljen, 2B obrađen, sjajno žaren, četkan, pjeskaren ili poliran do zrcala.
• Aluminij može biti obrađen glodalicom, mehanički poliran, eloksiran, bojan, galvaniziran ili plastificiran.
• Površinska kontaminacija, oksidacija, zaštitni film i svjetlost mogu promijeniti prividnu boju.

Vizualni pregled stoga treba koristiti kao potporu za vaganje, označavanje ili analitičko ispitivanje, a ne kao konačnu metodu identifikacije.

5. Procijenite tvrdoću i površinska oštećenja

Mnoge uobičajene aluminijske legure lakše je turpijati, bušiti, udubljivati ​​ili grebati nego uobičajene nehrđajuće čelike. Turpija može lakše zagristi u aluminij, a šiljasti alat može ostaviti dublji trag pod sličnim pritiskom.

Ova usporedba nije konačna. Termički obrađeni aluminij 7075 može biti znatno jači i tvrđi od žarenog komercijalno čistog aluminija. Žareni austenitni nehrđajući čelik je mekši od kaljenog martenzitnog nehrđajućeg čelika. Rezultat također ovisi o oštrini alata, površinskom premazu i debljini materijala.

Ispitivanje grebanjem ili turpijom nije uistinu nerazorno jer trajno oštećuje površinu i može oštetiti dekorativni, higijenski, premazani ili precizno obrađeni materijal. Ispitujte samo na odobrenom području otpada.

6. Usporedite električnu vodljivost

Aluminij provodi električnu energiju daleko učinkovitije od nehrđajućeg čelika. Međutim, jednostavno dodirivanje dvaju nasumičnih komada standardnim multimetrom nije pouzdana metoda identifikacije. Otpor također ovisi o duljini, površini presjeka, površinskom oksidu, pritisku sonde i razmaku kontakata.

Za smislenu usporedbu otpora potrebni su uzorci s kontroliranom geometrijom i prikladnom metodom mjerenja. Za metale niskog otpora, četverožično Kelvin mjerenje ili kalibrirani mjerač vodljivosti korisniji je od običnog multimetra s dvije sonde.

Instrumenti za mjerenje električne vodljivosti također se koriste za odvajanje i sortiranje stanja aluminijskih legura, ali ne uvijek jednoznačno identificiraju stupanj. Rezultate vodljivosti treba procijeniti s podacima o sastavu, stanju i tvrdoći.

7. Usporedite prijenos topline

Aluminij obično širi toplinu mnogo brže od nehrđajućeg čelika. Ako uzorci imaju isti oblik, debljinu, početnu temperaturu i stanje površine, aluminij će općenito brže provoditi toplinu s zagrijanog područja.

Ležerni test dodirom je nesiguran i nepouzdan. Temperatura površine ovisi o debljini uzorka, kontaktnoj površini, premazu, protoku zraka i načinu zagrijavanja. U kontroliranom testu koristite termoelemente ili infracrveni instrument i imajte na umu da različita emisivnost površine može utjecati na infracrvena očitanja.

Toplinsko ponašanje može podržati drugu metodu identifikacije, ali ne bi trebalo zamijeniti mjerenje gustoće ili pozitivnu analizu legure.

8. Testiranje iskri: Korisno, ali visokorizično

Nehrđajući čelik od željeza može proizvesti vidljive iskre pri kontaktu s brusnim kotačem. Aluminij obično ne proizvodi isti tok iskri brušenja na bazi željeza. Ova razlika može pomoći iskusnom operateru da razlikuje široke skupine metala.

Testiranje iskri ima važna ograničenja:

• Trajno oštećuje površinu proizvoda.
• Može kontaminirati nehrđajući čelik česticama brušenja ugljičnog čelika.
• Fine aluminijske čestice i prašina mogu predstavljati ozbiljnu opasnost od požara ili eksplozije.
• Različite vrste nehrđajućeg čelika mogu proizvesti iskre sličnog izgleda.
• Operateru je potrebna odgovarajuća obuka, odvod, osobna zaštitna oprema i kontrolirano radno područje.

9. Izbjegavajte nekontrolirane kemijske i korozijske testove

Izvorna površinska reakcija nehrđajućeg čelika i aluminija razlikuje se jer oba metala tvore zaštitne oksidne filmove. To ne čini izloženost kućanskim kiselinama, lužinama, izbjeljivaču ili soli pouzdanom metodom identifikacije.

Kemijski testovi mogu uzrokovati mrlje, koroziju ili kontaminaciju materijala. Aluminij je posebno osjetljiv na neke alkalne i kisele otopine, dok performanse nehrđajućeg čelika ovise o vrsti, koncentraciji, sadržaju klorida, temperaturi i vremenu izlaganja.

Koristite samo odobrenu komercijalnu metodu ispitivanja s obučenim osobljem, odgovarajućom osobnom zaštitnom opremom i pravilnim rukovanjem otpadom. Za vrijedne ili materijale kontrolirane specifikacijama, analitičko ispitivanje je sigurnije i informativnije.

10. Koristite PMI za pozitivnu identifikaciju

Ručna XRF analiza

Ručna rendgenska fluorescentna oprema može brzo razlikovati nehrđajući čelik od aluminija i identificirati mnoge legirajuće elemente. Nehrđajući čelik obično pokazuje željezo, krom, nikal, molibden ili druge legirajuće elemente, dok su aluminijske legure na bazi aluminija i mogu sadržavati magnezij, silicij, bakar, cink ili mangan.

XRF ima ograničenja za lake elemente i ne treba pretpostavljati da se njime provjerava sadržaj ugljika. Može razlikovati široku obitelj legura, ali zahtijeva drugu metodu za odvajanje stupnjeva čija važna razlika uključuje ugljik ili druge teško izmjerive elemente.

Optička emisijska spektrometrija

OES može pružiti potpuniji kemijski sastav mnogih metalnih legura i može mjeriti elemente koje ručni XRF ne može adekvatno odrediti. Test obično zahtijeva pripremu površine i stvara mali trag opekline.

Laboratorijska kemijska analiza

Za ugovorne sporove, tlačnu opremu, zrakoplovne materijale, medicinske primjene ili sigurnosno kritične dijelove, može biti potrebna kvalificirana laboratorijska metoda. Odabrana metoda trebala bi mjeriti sve elemente kontrolirane primjenjivom specifikacijom materijala.

PMI potvrđuje testiranu lokaciju. Ne provjerava automatski cijelu seriju, mehanička svojstva, stanje, toplinsku obradu, dimenzijsku toleranciju ili sukladnost sa standardom proizvoda.

Preporučeni postupak identifikacije

Zašto je ispravna identifikacija važna

Strukturni dizajn

Nehrđajući čelik i aluminij imaju različitu gustoću, krutost, čvrstoću, zamor i toplinsko širenje. Zamjena jednog materijala drugim bez pregleda dizajna može uzrokovati prekomjerni otklon, preopterećenje, lom spoja ili toplinsku deformaciju.

Zavarivanje i izrada

Nehrđajući čelik i aluminij zahtijevaju različite potrošne materijale za zavarivanje, postupke zaštite, metode čišćenja i opremu. Pokušaj zavarivanja pogrešnim postupkom može oštetiti komponente i kontaminirati radionicu.

Korozija i galvanski kontakt

Kada se nehrđajući čelik i aluminij spoje u vlažnom okruženju ili okruženju koje sadrži sol, može doći do galvanske korozije aluminija. Identifikacija materijala je neophodna kako bi projektanti mogli odrediti izolaciju, brtvila, premaze, odvodnju i prikladne pričvršćivače.

Težina i logistika

Zamjena nehrđajućeg čelika s aluminijem može stvoriti velike pogreške u teorijskoj težini, izračunu tereta, planovima dizanja i masi komponenti. Ploča od nehrđajućeg čelika može težiti gotovo tri puta više od aluminijske ploče istih vanjskih dimenzija.

Vrijednost otpada i materijala

Klasifikacija otpada i komercijalna vrijednost ovise o obitelji i vrsti legure. Miješanje nehrđajućeg čelika s aluminijem može smanjiti učinkovitost recikliranja i dovesti do netočnih vrijednosti slijeganja.

Povezani metalni proizvodi

SAKY STEEL isporučuje proizvode od nehrđajućeg čelika i odabrane oblike aluminija za industrijsku nabavu i proizvodne potrebe:

• Šipka od nehrđajućeg čelikaza potrebe okruglih, ravnih, kvadratnih, šesterokutnih i profilnih šipki.
• Lim i ploča od nehrđajućeg čelikaza ravno valjane i rezane nehrđajuće materijale.
• Cijev od nehrđajućeg čelikaza bešavne, zavarene i konstrukcijske cijevne proizvode.
• Aluminijski proizvodiza upite o aluminijskim cijevima, limovima, zavojnicama, šipkama i žicama.

Često postavljana pitanja

Koji je najlakši način da se nehrđajući čelik razlikuje od aluminija?

Usporedite težinu komada istih dimenzija. Aluminij ima otprilike jednu trećinu gustoće običnog nehrđajućeg čelika. Oznake materijala i PMI treba koristiti kada se mora potvrditi vrsta.

Razlikuje li magnet nehrđajući čelik od aluminija?

Snažan magnetski odziv ukazuje na to da materijal nije obični aluminij i da može biti feritni, martenzitni ili dupleks nehrđajući čelik. Nijedan magnetski odziv nije neuvjerljiv jer nehrđajući čelici 304 i 316 također mogu biti nemagnetski ili samo slabo magnetski.

Je li nehrđajući čelik teži od aluminija?

Da. Uobičajeni nehrđajući čelik ima gustoću blizu 7,7–8,1 g/cm³, dok mnoge aluminijske legure imaju gustoću blizu 2,7 g/cm³. Dio od nehrđajućeg čelika stoga može težiti gotovo tri puta više od aluminijskog dijela istog volumena.

Iskri li aluminij kada se melje?

Aluminij obično ne stvara isti mlaz iskri na bazi željeza kao nehrđajući čelik. Brušenje aluminija i dalje može generirati vruće čestice i zapaljivu prašinu, stoga se ispitivanje ne smije provoditi bez odgovarajuće opreme i sigurnosnih kontrola.

Može li multimetar identificirati aluminij i nehrđajući čelik?

Nije pouzdano s jednostavnim dvosondnim ispitivanjem. Otpor ovisi o geometriji uzorka i uvjetima kontakta. Kalibrirani instrument za vodljivost ili kontrolirano mjerenje s četiri žice pružaju korisnije usporedne podatke.

Može li XRF razlikovati nehrđajući čelik od aluminija?

Da. Ručni XRF može brzo razlikovati sustav legure željeza i kroma nehrđajućeg čelika od legura na bazi aluminija i identificirati mnoge glavne legirajuće elemente. Druga metoda može biti potrebna kada je važna kontrola ugljika ili lakih elemenata.

Mogu li se nehrđajući čelik i aluminij koristiti zajedno?

Mogu se kombinirati, ali galvanska korozija mora se uzeti u obzir u vlažnim ili okruženjima koja sadrže sol. Mogu biti potrebni izolacijski materijali, premazi, brtvila, odgovarajući pričvršćivači i drenaža.

Koje su informacije potrebne za ponudu nehrđajućeg čelika?

Navedite vrstu, oblik proizvoda, standard, dimenzije, stanje, površinu, količinu, dokumente o inspekciji i odredište. Za neidentificirani materijal, dostavite fotografije, oznake, izmjerene dimenzije i sve dostupne PMI ili laboratorijske izvještaje.

Zatražite pregled materijala ili proizvoda