Evo detaljne usporedbe aluminij i čelik u smislu čvrstoće, svojstava i upotrebe:
1. Snaga
Čelik:
Općenito jači i tvrđi od aluminija.
Vučna čvrstoća kreće se od 400 MPa (blagi čelik) do >2, 000 MPA (legure visoke snage).
Otpornija na deformaciju pod velikim opterećenjima.
Aluminij:
Niža čvrstoća u odnosu na čelik, ali omjer snage i težine je superiorni.
Vučna čvrstoća kreće se od 70 MPa (čisti aluminij) do 700 MPa (visoke legure poput 7075- T6).
Zahtijeva deblji dijelovi koji odgovaraju čeličnom nosivom kapacitetu.
2. Težina
Čelik:
Gušći (~ 7,85 g/cm³), što ga čini težim.
Dodaje značajnu težinu strukturama, vozilima ili komponentama.
Aluminij:
Izuzetno lagan (~ 2,7 g/cm³, oko 1/3 gustoća čelika).
Idealno za primjene gdje je smanjenje težine kritično (npr. Aerospace, EVS).
3. Otpor korozije
Čelik:
Skloni hrđe, osim ako se presvuče (npr. Pocinčani čelik) ili izrađen od nehrđajućeg čelika (sadrži krom).
Zahtijeva održavanje u vlažnom ili korozivnom okruženju.
Aluminij:
Prirodno tvori zaštitni oksidni sloj (al₂o₃), što ga čini visoko otpornim na koroziju.
Široko se koristi u morskom, vanjskom i kemijskom okruženju bez premaza.
4. Termička i električna vodljivost
Čelik:
Loš vodič topline i struje.
Često se koristi kao strukturni materijal gdje je potrebna izolacija.
Aluminij:
Izvrsni vodič topline i električne energije (~ 60% provodljivosti bakra).
Uobičajeno u električnom ožičenju, hladnjacima i posuđama.
5. Trošak
Čelik:
Općenito jeftiniji po toni od aluminija.
Obilne sirovine i jednostavniji proizvodni procesi.
Aluminij:
Skuplje zbog energetski intenzivnog ekstrakcije (Hall-Héroult proces) i rafiniranja.
Troškovi nadoknađuju lagane koristi u prijevozu (ušteda goriva).
6. Recikliranje
Čelik:
Potpuno reciklirajuće, ali recikliranje zahtijeva visoke temperature (~ 1.500 stupnjeva).
Aluminij:
100% reciklira bez gubitka kvalitete.
Recikliranje koristi ~ 95% manje energije nego primarna proizvodnja.
7. Uobičajene aplikacije
Čelik:
Izgradnja (grede, poar), teški strojevi, cjevovodi, automobilski okviri, alati.
Aplikacije visokog stresa (mostovi, neboderi).
Aluminij:
Aerospace (zrakoplovna tijela), automobilski (EV okviri baterija, kotači), pakiranje (limenke).
Potrošačka elektronika, solarne panele i lagane strukture (bicikli).
Ključni korak:
Odaberite čelik Za aplikacije visoke čvrstoće, troškova ili visokotemperaturne aplikacije.
Odaberite aluminij za lagane, otporne na koroziju ili vodljivu upotrebu gdje ušteda težine opravdava veće troškove.
