Углеродистая сталь и нержавеющая сталь

Узнайте, как различные химические составы влияют на сталь

Сталь используется во всех видах продукции, от аэрокосмической до кухонной посуды. Для таких разнообразных применений требуется универсальный материал, и сталь отвечает всем требованиям.

Под словом «сталь» на самом деле понимается целое семейство металлических сплавов с сотнями марок для конкретных применений, однако большинство людей понимают сталь в двух широких категориях:углеродистая сталь и нержавеющая сталь.

Углеродистая сталь и нержавеющая сталь имеют одинаковые основные ингредиенты железа и углерода. Их основное отличие заключается в содержании легирующих элементов:в углеродистой стали содержание легирующих элементов не превышает 10,5 %, а в нержавеющей стали должно содержаться 10,5 % хрома и более. Именно это существенное различие придает углеродистой стали и нержавеющей стали их различные физические характеристики.

Композиция стали

Основными элементами стали являются железо и углерод. Как правило, стали с более высоким содержанием углерода твердые и хрупкие, а стали с более низким содержанием углерода — пластичные и прочные.

Конечно, это редко бывает так просто. Легирующие элементы, такие как хром, молибден, никель, марганец или кремний, могут быть добавлены для повышения коррозионной стойкости или достижения лучшего баланса между прочностью и ударной вязкостью.

Углеродистая сталь

Углеродистая сталь состоит из железа и 0,12-2,00% углерода. Более широкое определение включает легированные стали, которые также могут содержать до 10,5 процентов легирующих элементов. Даже в пределах менее двух процентных пунктов углерода существуют огромные различия в физических характеристиках, особенно в твердости.

Когда люди говорят об углеродистой стали, они обычно имеют в виду высокоуглеродистую сталь, используемую в ножах и инструментах. Высокоуглеродистые стали очень твердые, поэтому они хорошо сопротивляются истиранию и сохраняют форму. Они могут выдерживать значительную силу до деформации. К сожалению, твердые металлы также хрупкие:при экстремальных растягивающих нагрузках высокоуглеродистые стали скорее треснут, чем погнутся.

Низкоуглеродистые стали более распространены, чем высокоуглеродистые, из-за (1) более низких производственных затрат, (2) большей пластичности и (3) простоты использования в производстве. Низкоуглеродистые стали имеют тенденцию деформироваться под нагрузкой, а не ломаться, и эта пластичность делает низкоуглеродистые стали легко обрабатываемыми и свариваемыми. Они часто используются в автомобильных кузовных панелях, болтах, креплениях, бесшовных трубах и стальных листах.

Нержавеющая сталь

Нержавеющая сталь содержит железо, углерод и не менее 10,5% хрома. Хром играет ключевую роль — он вступает в реакцию с кислородом, создавая пассивный слой, защищающий сталь от коррозии. Эта защита снижает вероятность коррозии нержавеющей стали, что важно для уличной мебели, такой как столбы, установленные во влажной среде. Чем выше содержание хрома, тем лучше коррозионная стойкость.

При покупке бытовой техники и других дорогостоящих товаров важно обращать внимание на марку нержавеющей стали. Не все стали одинаковы. Нержавеющая сталь с минимальным содержанием хрома 10,5% намного дешевле и менее долговечна, чем сталь с 16%, а разница будет отражаться на затратах на техническое обслуживание и сроке службы.

Ножи из углеродистой стали и ножи из нержавеющей стали

Домашние повара часто выбирают ножи из нержавеющей стали. Профессионалы часто выбирают высокоуглеродистую сталь.

Почему? Ножи из нержавеющей стали более доступны и их легко хранить. Мартенситные нержавеющие стали обычно используются для режущих кромок. Эти нержавеющие стали тверже, чем другие марки. Но они не такие хрупкие, как еще более твердые высокоуглеродистые стали:их можно бросить в посудомоечную машину или лязгнуть о мрамор.

Для домашнего повара, который не занимается точной работой с ножами, часто этого бывает достаточно. В этом контексте защита от ржавчины помогает сохранить остроту лезвия. Оксиды железа на режущей кромке притупляют нож так же сильно, как и износ.

Профессиональные повара часто (но не всегда!) отдают предпочтение ножам из высокоуглеродистой стали. Эти ножи можно заточить до очень острых краев, и они, как правило, более износостойкие, чем нержавеющие. Сплавы с высоким содержанием углерода лучше сохраняют режущую кромку даже при жестком регулярном использовании. Очень твердый металл также очень хрупок:при слишком большой силе удара металл не сгибается, а ломается. Это означает, что лезвия ножей с высоким содержанием углерода с меньшей вероятностью деформируются при ударе, теряя лезвие из-за серии деформаций. Вместо этого они будут держать хорошую, чистую линию, а когда они сломаются, они отколются.

Такая твердая сталь требует большего ухода. Смазка маслом перед тем, как убрать, чтобы предотвратить ржавчину, ополаскивание после использования в очень соленых или кислых условиях и повторная обработка кромки камнем (а не сталью). Эти этапы обслуживания делают высокоуглеродистую сталь более подходящей для высококлассного или профессионального повара, который нарезает тонкие ломтики бумаги, чем для среднего домашнего повара, для которого точность менее важна, чем простота обслуживания.

Что выбрать:углеродистую или нержавеющую сталь?

Углеродистая сталь и нержавеющая сталь разные, но одна не обязательно лучше другой. Все дело в контексте. У каждого материала есть свои преимущества и недостатки. Ключевым моментом является соответствие стали требованиям работы.

Высокоуглеродистая сталь

Уязвим к ржавчине
Хрупкий
Износостойкий

Нержавеющая сталь

Стойкий к ржавчине
Менее хрупкий
Менее износостойкий

Чтобы получить дополнительную информацию о стали или нержавеющей стали или запросить коммерческое предложение по индивидуальному проекту, свяжитесь с нами.