不锈钢与铝：有何区别？

“不锈钢是一种耐腐蚀、耐用且坚固的材料，但它更重且更昂贵。而铝更轻、更便宜且更易于加工，但强度较低且更容易腐蚀。”

不锈钢和铝是工程领域最受欢迎的两种制造材料。它们的物理和机械性能使其适用于各种制造应用。此外，两者都与多种制造方法非常兼容，例如机械加工、铸造、钣金制造等。然而，两者之间存在一些差异 不锈钢与铝，从其性质、应用、成本和其他因素来看。

如果你对这个比较感兴趣，请坚持看完。我们将详细讨论它们之间的差异。 

 

什么是不锈钢？

所有钢都是通过在铁材料中添加其他元素（例如镍、铬、碳和硫）制成的。不锈钢具有铁的合金成分，其中铬含量为 10.5% 或以上，镍含量低于 30%，在某些情况下还含有钼等其他金属。不锈钢中的铬含量对其耐腐蚀性能至关重要；它在表面形成一层耐火氧化物保护层，将游离铁与环境氧气隔离开来。这种材料有 不锈钢薄板 、条、块等多种形式。

不锈钢数控铣削件

此外，铬、镍和其他合金元素成分的改变也会导致不同的 不锈钢等级 具有独特的物理和机械性能。

下表列出了不锈钢的常见类别、其成分、所含等级和其他特性。

表：不锈钢类别和等级 

钢材类别	成分（重量%）	可硬化	铁磁性	年级
马氏体	C：>0.10、Cr：11-14、Ni：0-1、Mo：0-2、其他：V	是	电磁	410，420，431
	C：>0.17、Cr：16-18、Ni：0-1、Mo：0-2、其他：V	是	电磁	440C，403，414
马氏体-奥氏体	碳：<0.10、铬：12-18、镍：4-6、钼：1-2	是	电磁	630（17-4 年级），2205
沉淀硬化	C：-、Cr：15-17、Ni：7-8、Mo：0-2、其他：Al、Cu、Ti、Nb	是	电磁	17-4 年级，15-5 年级
	C：-、Cr：12-17、Ni：4-8、Mo：0-2、其他：Al、Cu、Ti、Nb	是	电磁	13-8 个月，PH 13-8 个月
铁素体	C：<0.12、Cr：10.5-27、Ni：0-1、Mo：0-4、其他：Nb、Ti	没有	电磁	409，430，439
奥氏体	C：<0.10、Cr：16-26、Ni：6-22、Mo：0-7、其他：N、Mn	没有	无磁	304, 316, 310秒
Duplex	C：<0.03、Cr：18-28、Ni：4.5-8、Mo：1-4、其他：N	没有	电磁	2205，2507，2101

了解每种金属的优缺点对于比较不锈钢和铝至关重要。因此，让我们首先客观地指出不锈钢的优点；

不锈钢的优点

闪亮银色饰面

不锈钢看起来闪亮如银。机加工或制造的零件可采用研磨或抛光等技术进行精加工，以定制外观，实现选择性镜面效果。

耐腐蚀和耐磨性

不锈钢受欢迎的主要原因之一是其耐腐蚀和耐磨性优势。铬和钼成分显著增强了这种能力。316 不锈钢被称为高度耐腐蚀等级。此外，增加的硬度和强度有助于耐磨性。事实上，它比其他钢更耐用， 合金与不锈钢、工具钢和碳钢。

耐冲击性

在众多优异的机械性能中，高抗拉强度是其中之一。不锈钢可承受重载、高压和极端温度。因此，它们可用于结构应用和高应力环境。

卫生和清洁

不锈钢合金无孔的特性使其易于清洁，可防止细菌生长和污染。这就是为什么它们在卫生至关重要的应用中受到青睐，例如食品加工、制药和医疗。

不锈钢的缺点

• 低导热性会在加工过程中快速硬化，从而增加刀具磨损。
• 不锈钢更适合氯化物裂纹、凹痕和麻点。
• 较低的热导率限制了它在某些热应用（如散热器或其他散热产品）中的使用。
• 它比其他金属重，尤其是与不锈钢和铝相比。

什么是铝？

CNC 加工铝制零件

铝是地球上最丰富的金属，你可以预测这种金属在现代制造业中的用途有多广泛。不仅可用性，高强度重量比、耐腐蚀性、机械强度、电导率和热导率以及制造具有自定义属性的合金的能力使其在各种应用中都具有价值。

常见的合金元素有铜、锌、镁和硅。添加铜可提高机械强度，添加镁可进一步减轻重量，如果要铸造铝，则值得添加硅。

表：铝合金及等级 

系列	组成成分	可硬化	关键属性	通用等级
1xxx	超纯铝和商业纯度铝	没有	耐腐蚀性能优良、导电性高	1100，1050
3xxx	Al-Mn 和 AlMn-Mg 合金	没有	耐腐蚀性能好、强度适中	3003，3105
5xxx	铝镁合金	没有	强度高、耐腐蚀性能好	5052，5083，5754
8xxx	杂项合金	没有	各不相同（针对特定应用的特殊属性）	8011，8090
2xxx	Al-Cu 和 AlCu-Mg 合金	是	强度高、加工性好	2024，2011
6xxx	铝镁硅合金	是	强度好、耐腐蚀性能好	6061，6063
7xxx	Al-Zn-Mg 和 Al-Zn-Mg-Cu 合金	是	强度非常高，抗疲劳性好	7075，705

 

另外，我们来客观的列出一下铝相对于不锈钢的优点；

铝的优点

轻量化设计，方便挪动

铝的主要优势之一是重量轻，其比重为 2.71 g/cm3。高强度和轻量化的结合使得铝合金在汽车、航空航天、电子和其他轻量化应用中具有重要价值。

制造流程的灵活性

首先，铝材非常适合 CNC 和其他技术加工。此外，铝合金还适用于压铸、锻造、挤压和钣金技术等制造工艺。

热导率和电导率 

铝合金具有良好的导热性和导电性。因此，它们被广泛用于散热器、电连接器、电线等热和电应用。

纯铝，1xx系列；

• 导热系数： 237瓦·米−1开−1 
• 电导率： 33.3 x 107 标准/米。  

耐腐蚀性

铝与水分反应时会形成氧化物，从而防止材料降解并提高零件和产品的耐用性。此外，铝也是一种天然的卫生材料。

铝的缺点

• 铝的累积强度不如不锈钢，因此 
• 它可能会在高应力下被缠绕、破裂或划伤。
• 铝合金也比其他典型的制造材料更昂贵。
• 焊接铝零件或铝板很困难，需要特殊的设备和工具。

 

铝和不锈钢有什么区别？

现在，是时候进行面对面的比较了 铝与不锈钢。 让我们从性能、可加工性、成本、可焊性等方面比较一下这两种材料。

1. 力量与重量 

不锈钢材料的强度高于铝合金，但这也伴随着重量。铝的强度较低，但强度重量比高于不锈钢。因此，不锈钢零件可以在更恶劣的环境中运行。

下表说明了 316 不锈钢与 6061 铝的性能差异 ;

表：不锈钢与铝的性能

特性	铝	不锈钢
年级	EN AW 6061 T4	EN 1.4401（316）
材料屈服强度 (N/mm²)	110	220
杨氏模量 (N/mm²)	70,000	200,000
断裂应变（%）	12	45
热膨胀系数（K⁻¹）	23.2 × 10⁻⁶	16 × 10⁻⁶
热导率（W/mK）	250	16

 礼貌： 研究之门

2. 耐腐蚀性 

不锈钢在抗腐蚀和材料降解方面相对更出色。不锈钢合金中的铬含量会形成氧化铬层（Cr20 3），从而保护零件免受外部环境因素的影响。

3. 材料费用

铝比不锈钢便宜。铬和镍等元素的合金含量较高（通常为 30% 以上），从而降低了不锈钢的成本。另一方面，铝的成本优势来自于其丰富的可用性以及原材料和生产工艺的较低成本。

4. 导热系数 

一般来说，铝的导热性比不锈钢高。但是，如果我们分析其在传热或热应用方面的用途，不锈钢更适合。它可以通过传导和对流传递热量，并结合正确的表面处理。

 

CNC加工：铝与不锈钢

铝和铝之间有什么区别 不锈钢加工？没有直接的答案。CNC加工是一个复杂的过程。这些金属之间的差异可以从可加工性、加工速度、刀具材料、热量积聚和其他方面看出。

如果我们比较不锈钢和铝的 CNC 加工性，不锈钢在切割、铣削、车削、钻孔或其他操作方面比铝更难加工。铝的硬度较低且可塑性强，因此易于加工。同时，不锈钢容易加工硬化，因此难以加工。因此，不锈钢工件需要使用碳化物或金刚石涂层的特殊切削刀具。

表：铝与不锈钢加工 

方面	铝加工	不锈钢加工
工具	硬质合金刀头，高速钢 (HSS)	硬质合金、陶瓷、钴基工具
切割速度	更高（150-500 米/分钟）	较低（30-100 米/分钟）
进给速度	更高（0.5-2.0 毫米/转）	较低（0.1-0.5 毫米/转）
加工后表面光洁度	只需很少的努力就能获得良好的表面光洁度	需要付出更多努力才能达到光滑的效果
成本	降低材料和加工成本	材料和加工成本较高
应用案例	飞机部件、汽车零部件、消费电子产品	手术器械、厨具、船用五金、建筑物品

 

总结 

从本次讨论开始 不锈钢与铝，我们可以说，对于铝和不锈钢哪个更好，没有直接的答案。这完全取决于您要寻找的零件或产品。不锈钢适用于更恶劣的环境和高应力应用。另一方面，铝对于需要良好强度的低重量应用更胜一筹。此外，铝和不锈钢之间的选择也受您的制造工艺的影响。数控加工、铸造或任何其他。

在 ProleanTech，我们提供 不锈钢加工服务 和 铝加工服务 拥有先进的多轴 CNC 机床。我们在为各个行业提供不锈钢零件和产品方面拥有丰富的经验，可以帮助您完成加工项目。

 

常见问题

我应该使用哪一种，不锈钢还是铝？

选择取决于您的应用要求。使用铝可获得轻质、高导热性和易于加工的特性。另一方面，不锈钢是高强度、优异的耐腐蚀性和耐用性的理想选择。

铝和不锈钢哪个更坚固？

不锈钢比铝更坚固，适合高应力应用。

不锈钢比铝更耐腐蚀吗？

是的，不锈钢比铝更耐腐蚀，因为不锈钢中含有铬，可以形成保护性氧化层。

铝与不锈钢相比有哪些优势？

铝更轻、更容易加工、热导率和电导率更高，而且价格更便宜。

什么时候选择不锈钢而不是铝？

当您需要高强度、优异的耐腐蚀性和在恶劣环境下的耐用性时（例如医疗、船舶、食品加工和建筑部件），请选择不锈钢。