Как отличить нержавеющую сталь от алюминия?
По сравнению с нержавеющей сталью алюминий обладает наименьшим – до трёх раз – весом. Сталь и алюминий способны дополнить друг друга, но никак не заменить полностью.
Сравнение характеристик
Алюминий как цветмет дороже стали в несколько раз. Сталь является чернометаллическим сплавом, в котором присутствует лишь незначительное количество цветмета – возможно, в десятых долях процента. Наличие на рынке стальных изделий большого количества – десятки сортов и марок стали – обязано в том числе и вариациям сочетаний черно- и цветнометаллических присадок. Характеристики стали и алюминия в отдельности весьма различны.
-
Сталь гораздо более прочна, чем алюминий. Но прочность и надёжность редко связаны с низкой плотностью. Главная причина построения летательных аппаратов из алюминиевых сплавов состоит как раз в этом – поднять тяжёлую стальную машину в воздух оказалось бы почти невозможно.
- Нержавейка включает в себя хром – элемент, защищающей её от существенного окисления. Дело в том, что из-за рыхлости окисной плёнки сталь, поскольку она сделана в основном из железа, проржавела бы насквозь. Окисная плёнка на алюминиевых изделиях плотная, кислород из воздуха не проникает сквозь неё, а в бытовых условиях стереть её можно лишь при помощи соды, мыла или наждачки.
Попав в кислую, щелочную или солевую среду, особенно при высокой температуре, алюминий может подвергаться ускоренному окислению, что быстро приводит к его разрушению.
- Алюминий проводит тепло лучше и быстрее, чем нержавейка.
- Алюминий дороже простой стали, но дешевле нержавейки.
- Мягкость алюминиевых сплавов показывает свои слабые стороны уже при 200 градусах. Если бросить в костёр старую алюминиевую сковороду, то она расплавится, не раскалившись докрасна. Чугунная сковорода или нержавеющая вилка либо ложка раскалится до ярко-красного оттенка, но устоит. Впрочем, перегрев нержавейки может перевести сталь в другое состояние, при котором она больше подвергается коррозии с поверхности, так как диффузия одних металлов и неметаллов в составе других (взаимное проникновение и распределение) для разных температур может существенно отличаться.
- Обработка алюминия относительно лёгкая по сравнению с вязкой и упругой нержавейкой.
- Сварка нержавейки выполняется обычными электродами. Попытка ими же сварить алюминиевый сплав при похожем рабочем токе приведёт к разбрызгиванию и выгоранию состава, шва здесь не получится. Сварка алюминия производится электродами из алюминиевых штырей – специальный сварочный алюминий не даёт прилипать электродам, а аккуратно наплавляет шов, соединяя детали.
- Нержавейка заметно хуже проводит даже высокочастотные токи. Это легко выявить, подключив существенную электрическую нагрузку к источнику тока через стальные и алюминиевые провода по отдельности. Благодаря более высокому сопротивлению стальные провода греются больше.
- В отличие от нержавейки алюминий впитывает запахи продуктов питания и всевозможной бытовой химии.
Конкретный выбор делается на основе требований. Бывают случаи, когда вкладываться в нержавеющую сталь нет смысла: с поставленной задачей справится и алюминиевый сплав.
Способы отличия
Отличить нержавеющую сталь от алюминия можно, поставив изделие на весы. Даже малоопытный в этом вопросе пользователь отличит лёгкий материал от тяжёлого. Оценить, насколько тяжёлой или лёгкой была бы кастрюля, легко: наблюдательный пользователь сразу обратит внимание на толщину стенок посуды и её габариты.
Если перед вами оказалась не посуда, а, к примеру, велосипед, то определить, сделана ли рама из стали или из алюминия, можно, сравнив его с другим таким же. У велосипедов с разными рамами стальная добавит, столько веса, что вес велосипеда достигнет 14-17 кг в зависимости от обвеса (остальных компонентов и деталей). В случае велосипеда с рамой из алюминия общий его вес едва ли превысит 7-11 кг. Наконец, можно понять, из чего сделана рама, прокатившись на нём. Стальная рама гасит вибрации на дорогах с каменистым и грунтовым покрытием, с асфальтом, чья ровность и гладкость нарушена. Алюминиевая же передаёт малейшие толчки, никак не смягчая их: свойство «козлить» (подкидывать ездока при езде по неровной дороге) является причиной ещё одного недостатка: накопив усталостные напряжения, такая рама лопается, чего не скажешь о стальной.
И хотя из нержавейки велосипеды изготавливаются в основном лишь по спецзаказу, единичными экземплярами (чтобы избежать трат на окраску рамы), использование её вместо обычной ржавеющей стали вряд ли изменило бы её амортизационные свойства.
Что лучше выбрать?
В первую очередь выбор зависит от характера, особенностей нагрузки. Околопредельные нагрузки алюминий не выдержит. Например, если использовать вместо стальных толстостенных профуголков уголки из алюминия с такой же толщиной стенок в качестве направляющих для кровли, то они прогнутся из-за резко возросшей нагрузки как от собственного веса кровельных профлистов, так и от слоя снега на нём в зимнее время. Заменить толстостенными уголками или профилем, профтрубой из алюминия можно лишь аналогичные по габаритам, но тонкостенные стальные элементы и детали.
Для изготовления, например, движущихся шестерёнок, штифтов, роликов, испытывающих частую, периодическую перегрузку, подойдёт не нержавеющая, а особая техническая сталь, рассчитанная на постоянное трение, обладающая износостойкостью. Алюминий, даже литой, здесь не справится: алюминиевые детали и комплектующие стираются ещё быстрее по причине своей относительной мягкости. Применение в составе алюминиевых сплавов дополнительных присадок, повышающих жёсткость и прочность, не спасёт: цветмет никак не может соперничать с углеродисто-железными составами ни по твёрдости, ни по упругости. Алюминий в отличие от большинства сортов стали, включая и нержавейку, легко надламывается при однократном сгибании и последующем разгибании. Два и более полных цикла сгибания-разгибания полностью разрушат соединение или уже приданный на заводе изгиб, стык – он образуется не формовкой, как это бывает в случае с медью или низкоуглеродистой сталью, а отливается заранее в специальной форме. Разница в ломкости стали и алюминия при многочисленных деформациях весьма существенна, её трудно не заметить.
Определить в домашних условиях, что перед вами алюминий, а не сталь, можно, попытавшись царапнуть предмет другим цветметом, например, бронзовой подвеской или шайбой. Бронза заметно твёрже меди и алюминия – на нём она оставит глубокую царапину. Нержавейку поцарапать цветнометаллической деталью или предметом очень сложно: если царапина и образуется, то она будет очень тонкой и неглубокой, либо вместо неё останется лишь тупой и размытый след, а сама острая кромка царапающего предмета затупится о твёрдую и вязкую нержавейку.
По цвету царапины, соскоба нержавейка не имеет лёгкого серовато-голубовато-зеленоватого отлива светлого тона (что указывает на её явную цветную окраску), её окраска скорее нейтральная, беловато-сероватая, хотя металлический блеск всё тот же.
Не лишена смысла возможность проверить, нержавейка перед вами или алюминий, предмет или деталь с помощью магнита. Вопреки расхожему мнению, некоторые сорта нержавейки являются слабомагнитными, либо магнитятся интенсивно. Аустенитные сорта нержавеющей стали, к примеру, не намагничиваются, чего не скажешь о большинстве ферритовых сплавов: те как раз и являются ферромагнетиками.
Если речь идёт о советской посуде и столовых приборах, то на вилках и ложках, ножах прямо указывалось, что этот предмет сделан именно из нержавеющей стали.
Попробуйте согнуть столовый прибор. Узнать, алюминий ли это, можно, приложив определённую силу. Алюминиевая ложка или вилка легко гнётся, а нержавеющая более упругая. Чтобы согнуть ложку или вилку из нержавеющей стали, не всякий сделает это без помощи дополнительных инструментов, например, пассатижей или тисков. На рынке, разумеется, такую пробу выполнить не дадут, но, например, проверка изделия на магнитную восприимчивость не принесёт товарной единице никакого физического вреда. Однако уже купленная принадлежность может быть проверена наждачкой: нержавейка из-за её крайней трудности в обработке плохо поддаётся соскобам и зачистке, а вот с алюминиевого предмета слои металла счищаются быстро, такое изделие «пылит» стружкой.
Проверка нержавейки на подлинность с помощью концентрированной уксусной кислоты вряд ли приведёт к быстрой коррозии. Алюминиевый же сплав (любой) боится этой кислоты: он активнее даже цинка, хрома и марганца, от любых кислот быстро разрушается. Оксидная плёнка, которая тут же образовывается на алюминиевом изделии, вступает в реакцию с любой кислотой. Образуется солевой налёт, который не держится на поверхности. В результате предмет из этого металла разрушается с угрожающей скоростью.