Dans différents secteurs, les métaux sont utilisés pour diverses applications. Deux de ces métaux sont l'aluminium et l'acier. Les métaux peuvent être divisés en deux groupes. Il s'agit des métaux ferreux et non ferreux. L'aluminium et l'acier sont deux métaux que nous pouvons utiliser pour de nombreuses choses différentes.
Dans les industries manufacturières, l'aluminium et l'acier jouent un rôle crucial. Ils sont utilisés pour fabriquer des pièces métalliques complexes. Ils offrent des avantages exceptionnels dans les applications industrielles de l'automobile et de l'aérospatiale.
Il est donc essentiel de savoir quel matériau répond le mieux à vos besoins. Le choix du meilleur métal dépend de plusieurs facteurs. Il s'agit notamment de sa capacité à lutter contre la rouille, de sa facilité à être façonné et de sa malléabilité. Pensez également à sa résistance. Pensez aux conditions météorologiques de votre région et à son coût.
Dans cet article, nous discuterons des utilisations de l'aluminium et de l'acier. En outre, nous comprendrons les différences et les caractéristiques de l'aluminium et de l'acier.
Aluminium vs acier - Principales différences
Les métaux aluminium et acier sont différents les uns des autres d'un point de vue chimique. L'aluminium est un métal mou de couleur gris argenté. Sa surface est brillante et lustrée. Il est plus léger et plus délicat que l'acier, avec une température de fusion basse. Sa densité est faible. L'aluminium est amagnétique et ne se corrode pas. Cette caractéristique particulière de l'aluminium lui permet de résister à des environnements difficiles. L'aluminium est donc le mieux adapté à la fabrication de pièces d'avion. L'aluminium est également un bon conducteur de chaleur et d'électricité.
L'acier est un alliage de métaux. CarboneLe chrome, le fer et les métaux d'alliage s'associent pour former l'acier. Il s'agit notamment du chrome, du nickel, du molybdène et du silicium. Il a un poids et une densité élevés. L'acier est moins conducteur que l'aluminium. En outre, son point de fusion est plus élevé que celui de l'aluminium. Il est également possible de souder l'acier. Il est donc idéal pour la construction et les applications structurelles.
Examinons la comparaison entre l'aluminium et l'acier.
Résistance à la corrosion
La capacité des métaux à résister à la corrosion joue un rôle important dans la fabrication. L'aluminium est obtenu à partir de l'alumine (oxyde d'alumine). L'aluminium a une excellente capacité à hériter de la rouille. Une couche d'oxyde d'aluminium se forme à la surface de l'aluminium. Cela limite son exposition à l'air et à l'oxygène et empêche toute oxydation supplémentaire. C'est pourquoi l'aluminium peut résister à long terme et ne pas rouiller avec le temps.
Lorsque l'aluminium rencontre un sel spécifique, il commence à rouiller. Il peut rouiller rapidement ou se casser s'il est en contact avec des acides ou des bases. Mais nous pouvons empêcher cela en procédant à une opération appelée anodisation.
L'anodisation consiste à appliquer une couche de protection supplémentaire sur la surface de l'aluminium. Elle contribue à l'augmentation des coûts. L'aluminium utilisé dans les applications marines nécessite des couches d'anodisation. Les qualités d'aluminium couramment utilisées dans les applications marines sont 2024, 5052, 6061, 6063 et 7075.
L'acier possède une multitude de qualités d'alliage différentes. L'acier inoxydable résiste moins bien à la corrosion que l'aluminium. Il s'érode facilement dans les environnements difficiles. Mais l'acier inoxydable résiste à la corrosion.
Le chrome joue un rôle essentiel dans la protection de l'acier inoxydable contre la rouille. Il peut défendre l'acier dans des environnements difficiles tels que les conditions acides. L'acier inoxydable, comme les qualités 304 et 306, prospère dans les environnements difficiles. Il brave même la morsure salée de l'océan. Cependant, il existe un risque de corrosion dans certains cas. Il est donc préférable de protéger sa surface à l'aide de peintures ou de revêtements. Le revêtement de zinc métallique peut protéger l'acier de la rouille grâce à la galvanisation.
Malléabilité
L'aluminium est le deuxième métal le plus souple et le plus élastique de la nature. Solide et flexible, il se plie pour prendre des formes uniques sans se fissurer. Sa grande malléabilité le rend adapté aux applications de fabrication métallique. Les prototypes métalliques et les géométries complexes sont faciles à réaliser en utilisant l'aluminium.
L'acier est environ 3,5 fois plus dur et plus lourd que l'aluminium. Il est donc difficile de le plier ou de le déformer sous l'effet d'une pression ou d'une chaleur élevée. Il existe des formes d'acier plus légères, comme l'acier doux, qui est plus souple. Toutefois, si l'on compare l'acier doux à l'aluminium, l'aluminium prend le dessus en raison de sa résistance élastique.
Comparaison des forces
La résistance des métaux dépend de la résistance à la traction, du rapport résistance/poids et du module d'Young. L'acier devient rigide sous l'effet d'une pression ou d'une chaleur élevée. L'acier est plus résistant que l'aluminium. La résistance de l'acier est due à la présence d'une grande quantité de carbone. L'acier se présente sous trois formes, déterminées par les différentes quantités de carbone qu'il contient :
- Faible teneur en carbone
- Carbone moyen
- Haut carbone
Le rapport résistance/poids de l'aluminium est supérieur à celui de l'acier. Le rapport résistance/poids de l'aluminium est d'un tiers de celui de l'acier. Cela signifie que l'aluminium peut supporter une structure similaire à celle de l'acier tout en étant moins lourd.
L'aluminium est plus léger que l'acier. Cela lui confère plus d'avantages dans les secteurs de la structure, de la charpente et de l'automobile. Il est également performant dans les applications par temps froid. Il devient plus solide lorsque la température baisse.
Comparaison des poids
Comprenons l'aluminium et l'acier en fonction de leur poids. Plus dense que l'aluminium, l'acier a un rapport poids/densité 2,5 fois supérieur à celui de l'aluminium.
La densité de l'acier est de 490 lb/pied cube. La densité de l'aluminium est de 169 lb/pied cube. L'acier est plus lourd et plus complexe que l'aluminium en raison de sa forte teneur en carbone.
L'aluminium est deux fois moins lourd que l'acier. Dans le processus de construction des bateaux, les navires en aluminium sont très légers. Ils ne pèsent qu'un tiers du poids d'un bateau en acier. Cependant, ils sont tous deux suffisamment rigides pour affronter les vagues. T.
Coût
Lorsqu'il s'agit de choisir le métal à utiliser pour un projet, il est essentiel de savoir combien il coûte. Cela dépend de l'aspect du métal, de sa fabrication, de sa taille, du nombre de pièces nécessaires et de l'entretien qu'il nécessite.
L'aluminium étant un métal léger, il est moins cher que l'acier lorsqu'il est acheté en vrac. Il peut être cher si vous ne l'achetez pas en vrac. L'acier doux et l'acier au carbone sont plus abordables que l'acier inoxydable. L'acier inoxydable est donc plus cher si l'on compare l'acier inoxydable à l'aluminium. Pour les applications d'extrusion sur mesure, il est préférable d'utiliser l'aluminium.
L'aluminium coûte plus cher que l'acier. Le prix moyen approximatif de l'aluminium se situe entre 2500 et 2700 USD par tonne métrique. Le prix de l'acier varie entre 500 et 1500 USD par tonne métrique. Ces prix peuvent fluctuer. Ils dépendent des tendances du marché, de l'offre et de la demande et de la disponibilité des matières premières.
Applications industrielles
L'acier et l'aluminium offrent une large gamme d'applications industrielles. Les deux métaux offrent des applications polyvalentes allant de l'automobile, de l'aérospatiale et de la construction à l'électronique grand public. Examinons en détail les applications diversifiées de chaque métal ;
Construction :
Les ingénieurs optent pour l'acier dans la construction, car l'acier présente une résistance élevée à la traction et à la compression. Ils préfèrent donc l'acier pour construire des bâtiments, des routes, des ponts, des poutres et des broyeurs.
L'aluminium et l'acier ont également des utilisations communes dans le domaine de la construction. Les deux se distinguent dans les applications de revêtement, comme les toitures et les bardages.
Automobile :
L'industrie automobile s'est tournée vers l'aluminium en raison de son rapport résistance/poids élevé. L'acier est plus résistant. L'aluminium est un meilleur choix pour les voitures car il les rend plus légères. Cela leur permet de mieux fonctionner. Les véhicules en aluminium peuvent économiser jusqu'à 40% de poids par rapport aux véhicules en acier.
Aérospatiale :
Les avions volent grâce à l'aluminium ! Léger et robuste, il est utilisé par les ingénieurs pour construire les ailes, les pièces de moteur et d'autres éléments essentiels. Mais tout n'est pas en aluminium dans un avion. Le train d'atterrissage doit être très résistant, c'est pourquoi on utilise de l'acier. L'acier peut supporter plus de poids et de chaleur.
Industries chimiques et centrales électriques :
L'acier est un composant majeur de diverses industries chimiques et centrales électriques. Les cuves en acier et les turbines à haut rendement sont généralement fabriquées en acier en raison de sa solidité.
Secteur de l'énergie :
Le secteur de l'énergie utilise l'acier pour sa solidité, sa résistance à la corrosion et sa fiabilité. L'acier est utilisé dans les centrales électriques pour soutenir les structures. En revanche, l'aluminium est utilisé dans les lignes de transport d'électricité. L'aluminium conduit également la chaleur dans les systèmes de refroidissement.
Électrique :
- La légèreté et la flexibilité de l'aluminium le rendent plus facile à façonner en fils que le cuivre. Vous le trouverez dans les ordinateurs portables, les smartphones et même dans votre grille-pain !
- L'acier est utilisé pour les moteurs, les générateurs et les transformateurs. Sa teneur en fer l'aide à s'entendre avec les aimants, ce qui le rend idéal pour manipuler l'électricité.
Emballages et biens de consommation :
L'aluminium gagne le jeu de l'emballage. Il est naturellement non toxique, ce qui le rend sans danger pour les aliments, les médicaments et les boissons. L'aluminium est omniprésent - des canettes de soda aux ustensiles en passant par les étagères brillantes du réfrigérateur !
Conclusion :
L'acier et l'aluminium forment un couple puissant ! L'acier est le dur à cuire. Il est utilisé pour les bâtiments, les machines et les voitures. L'aluminium, le champion de la légèreté, brille dans les fils, les boîtes de conserve et même votre voiture. Ces deux matériaux ont des atouts uniques qui en font des acteurs précieux dans notre vie.
Ces métaux présentent des caractéristiques qui sont à la base de presque toutes les industries manufacturières. De l'aérospatiale aux biens de consommation, l'aluminium et l'acier couvrent tous les aspects.
Le choix du métal ne dépend pas seulement du coût. Il faut également tenir compte des géométries et des processus de conception. Alors, quel est le meilleur matériau ? Les deux sont uniques dans leurs perspectives et leur gamme variée d'applications.