ما إذا كان النحاس-نيكل (CU-NI) "أفضل" من الفولاذ المقاوم للصدأ يعتمد على التطبيق المحدد ، لأن كل مادة لها خصائص فريدة تجعلها متفوقة في سياقات معينة. فيما يلي مقارنة مفصلة تبرز اختلافاتها الرئيسية ونقاط القوة عبر العوامل الحرجة ، مما يساعد على تحديد أيهما أكثر ملاءمة للاستخدامات المختلفة:
1. مقاومة التآكل
النحاس نيكل:
يتفوق فيالبيئات البحرية والمياه المالحة. إن مقاومتها الطبيعية للتآكل من قبل مياه البحر ، بما في ذلك التآكل ، وتآكل الشق ، والوقود الحيوي (بسبب خصائص مضادات الميكروبات للنحاس) ، يجعلها مثالية لثنائي السفن ونباتات تحلية المياه وخطوط الأنابيب في الخارج. كما أنه يقاوم التآكل في الأجواء الصناعية مع مركبات الكبريت.
يتفوق فيالبيئات البحرية والمياه المالحة. إن مقاومتها الطبيعية للتآكل من قبل مياه البحر ، بما في ذلك التآكل ، وتآكل الشق ، والوقود الحيوي (بسبب خصائص مضادات الميكروبات للنحاس) ، يجعلها مثالية لثنائي السفن ونباتات تحلية المياه وخطوط الأنابيب في الخارج. كما أنه يقاوم التآكل في الأجواء الصناعية مع مركبات الكبريت.
الفولاذ المقاوم للصدأ:
يوفر مقاومة تآكل ممتازة في العديد من البيئات ، خاصةً عندما تكون مملوءة بالكروم (أكبر من أو تساوي 10.5 ٪) لتشكيل طبقة أكسيد الكروم الواقية. ومع ذلك ، يمكن أن تعاني الدرجات القياسية (على سبيل المثال ، 304) من التآكل أو الشق في البيئات الغنية بالكلوريد (على سبيل المثال ، مياه البحر) ، على الرغم من أداء درجات العظم العالي (على سبيل المثال ، 316). الفولاذ المقاوم للصدأ أكثر مقاومة للأحماض القوية (على سبيل المثال ، حمض النيتريك) من النحاس نيكل.
يوفر مقاومة تآكل ممتازة في العديد من البيئات ، خاصةً عندما تكون مملوءة بالكروم (أكبر من أو تساوي 10.5 ٪) لتشكيل طبقة أكسيد الكروم الواقية. ومع ذلك ، يمكن أن تعاني الدرجات القياسية (على سبيل المثال ، 304) من التآكل أو الشق في البيئات الغنية بالكلوريد (على سبيل المثال ، مياه البحر) ، على الرغم من أداء درجات العظم العالي (على سبيل المثال ، 316). الفولاذ المقاوم للصدأ أكثر مقاومة للأحماض القوية (على سبيل المثال ، حمض النيتريك) من النحاس نيكل.
حافة: النحاس نيكل في المياه المالحة ؛ الفولاذ المقاوم للصدأ في الإعدادات الصناعية الحمضية أو عالية الحرارة.
2. الخصائص الميكانيكية
| ملكية | النحاس نيكل (على سبيل المثال ، 70-30 Cu-Ni) | الفولاذ المقاوم للصدأ (على سبيل المثال ، 304) |
|---|---|---|
| قوة الشد | ~ 450-550 ميجا باسكال | ~ 515-700 ميجا باسكال |
| قوة العائد | ~ 150-300 ميجا باسكال | ~ 205-310 ميجا باسكال |
| ليونة (٪) | ~ 20-40 ٪ استطالة | ~ 40-60 ٪ استطالة |
| صلابة (برينيل) | ~ 100-150 HB | ~ 150-200 HB |
| نقطة الانصهار | ~ 1220-1260 درجة | ~ 1400-1450 درجة |
الفولاذ المقاوم للصدأيكون عمومًا أقوى (شد وشد أعلى) وأصعب ، مما يجعله أفضل للهياكل الحاملة للحمل ، وأجزاء الآلات ، والتطبيقات عالية الإجهاد.
النحاس نيكللديه ليونة جيدة ومتانة ، مع مقاومة أفضل للإرهاق في البيئات البحرية الديناميكية (على سبيل المثال ، مهاوي المروحة).
حافة: الفولاذ المقاوم للصدأ للاحتياجات عالية القوة. النحاس نيكل للمرونة ومقاومة التعب.
3. الموصلية الحرارية والكهربائية
النحاس نيكل:
لديه الموصلية الحرارية المعتدلة (≈20-30 ث/م · ك) والتوصيل الكهربائي (≈2-5 ٪ IACs) ، أقل من النحاس النقي ولكن أعلى من معظم الفولاذ المقاوم للصدأ. هذا يجعلها مفيدة في المبادلات الحرارية حيث هناك حاجة إلى نقل الحرارة المتحكم فيها.
لديه الموصلية الحرارية المعتدلة (≈20-30 ث/م · ك) والتوصيل الكهربائي (≈2-5 ٪ IACs) ، أقل من النحاس النقي ولكن أعلى من معظم الفولاذ المقاوم للصدأ. هذا يجعلها مفيدة في المبادلات الحرارية حيث هناك حاجة إلى نقل الحرارة المتحكم فيها.
الفولاذ المقاوم للصدأ:
ضعف حراري (≈15-25 واط/م · ك لمدة 304) والتوصيل الكهربائي (≈2-3 ٪ IACs) ، مما يحد من استخدامه في التطبيقات الحرارية أو الكهربائية.
ضعف حراري (≈15-25 واط/م · ك لمدة 304) والتوصيل الكهربائي (≈2-3 ٪ IACs) ، مما يحد من استخدامه في التطبيقات الحرارية أو الكهربائية.
حافة: النحاس نيكل للإدارة الحرارية.
4. التكلفة والتوافر
النحاس نيكل:
عادةً ما يكون أكثر تكلفة من درجات الفولاذ المقاوم للصدأ القياسية بسبب ارتفاع تكلفة النيكل (عنصر سبائك رئيسي) والنحاس. تتقلب الأسعار مع أسواق المعادن ولكنها عمومًا أعلى من 2-3 مرات من 304 من الفولاذ المقاوم للصدأ.
عادةً ما يكون أكثر تكلفة من درجات الفولاذ المقاوم للصدأ القياسية بسبب ارتفاع تكلفة النيكل (عنصر سبائك رئيسي) والنحاس. تتقلب الأسعار مع أسواق المعادن ولكنها عمومًا أعلى من 2-3 مرات من 304 من الفولاذ المقاوم للصدأ.
الفولاذ المقاوم للصدأ:
متوفر على نطاق واسع وفعالة من حيث التكلفة ، وخاصة الدرجات الشائعة مثل 304. حتى الدرجات عالية الأداء (على سبيل المثال ، 316) تكون أرخص من النحاس.
متوفر على نطاق واسع وفعالة من حيث التكلفة ، وخاصة الدرجات الشائعة مثل 304. حتى الدرجات عالية الأداء (على سبيل المثال ، 316) تكون أرخص من النحاس.
حافة: الفولاذ المقاوم للصدأ للتطبيقات الحساسة للتكلفة.
5. القابلية للآلات والتصنيع
النحاس نيكل:
قابل للآلة ولكن يتطلب أدوات حادة وتبريد مناسب لتجنب تصلب العمل. إنه قابل لحام (باستخدام طرق TIG أو MIG) ويمكن تشكيله في أنابيب أو أوراق أو تجهيزات محددة لأنظمة السباكة والبحرية.
قابل للآلة ولكن يتطلب أدوات حادة وتبريد مناسب لتجنب تصلب العمل. إنه قابل لحام (باستخدام طرق TIG أو MIG) ويمكن تشكيله في أنابيب أو أوراق أو تجهيزات محددة لأنظمة السباكة والبحرية.
الفولاذ المقاوم للصدأ:
تختلف القابلية للآلات حسب الصف (304 قابلة للآلة بشكل معتدل ، 416 هو الحرية المفعول). إنه قابل لحامه للغاية وقابل للتشكيل ، مع احتباس القوة الجيدة بعد التصنيع ، مما يجعله متعدد الاستخدامات للبناء والأجهزة والآلات.
تختلف القابلية للآلات حسب الصف (304 قابلة للآلة بشكل معتدل ، 416 هو الحرية المفعول). إنه قابل لحامه للغاية وقابل للتشكيل ، مع احتباس القوة الجيدة بعد التصنيع ، مما يجعله متعدد الاستخدامات للبناء والأجهزة والآلات.
حافة: الفولاذ المقاوم للصدأ للتصنيع العام. النحاس نيكل لتشكيل متخصص في البيئات المسببة للتآكل.
6. خصائص مضادات الميكروبات
النحاس نيكل:
يرث قدرة النحاس الطبيعية على قتل البكتيريا والفيروسات والفطريات (على سبيل المثال ، MRSA ، E. coli) على اتصال. هذا يجعلها مفيدة في إعدادات الرعاية الصحية ومعالجة الأغذية والأسطح العامة.
يرث قدرة النحاس الطبيعية على قتل البكتيريا والفيروسات والفطريات (على سبيل المثال ، MRSA ، E. coli) على اتصال. هذا يجعلها مفيدة في إعدادات الرعاية الصحية ومعالجة الأغذية والأسطح العامة.
الفولاذ المقاوم للصدأ:
ليس بطبيعته مضادات الميكروبات ، على الرغم من أن بعض الدرجات المطلية (على سبيل المثال ، مع أيونات الفضة) تقدم تأثيرات مضادة للميكروبات محدودة.
ليس بطبيعته مضادات الميكروبات ، على الرغم من أن بعض الدرجات المطلية (على سبيل المثال ، مع أيونات الفضة) تقدم تأثيرات مضادة للميكروبات محدودة.
حافة: النحاس نيكل للتطبيقات الناقدة للنظافة.
النحاس نيكل "أفضل" فيمقاومة تآكل المياه المالحة ، والتطبيقات المضادة للميكروبات ، والتوصيل الحراري المتحكم فيه. يتفوق الفولاذ المقاوم للصدأ فيالقوة ، فعالية التكلفة ، التنوع في التصنيع ، ومقاومة الأحماض القوية. يعتمد الاختيار على البيئة والاحتياجات الميكانيكية والميزانية ومتطلبات 功能 المحددة للتطبيق.
