Við val á stálefni til byggingar, brýr, sjávaraðstöðu og annarra verkefna eru Corten stál (veðrunarstál), kolefnisstál og ryðfrítt stál algengustu valkostirnir. Kjarnamunur þeirra á efniskostnaði, vinnsluörðugleikum og endingartíma ákvarðar beinlínis fjárhagsáætlun verkefnisins, byggingarhagkvæmni og-langtíma rekstrarkostnað. Þessi grein ber kerfisbundið saman þessar þrjár gerðir af stáli til að hjálpa erlendum viðskiptavinum að velja meira viðeigandi efni út frá verkefnaþörfum.
1. Efniskostnaður: Verulegt bil sem knúið er áfram af álblöndu
Efniskostnaður stál ræðst aðallega af samsetningu málmblöndu og framleiðsluferli. Það er skýr stigveldisbil á milli Corten-stáls, kolefnisstáls og ryðfríu stáli:
1.1 kolefnisstál (td A36, Q235)
Kolefnisstál er hagkvæmasti kosturinn, efniskostnaðurinn er um það bil 40-60 USD/㎡ (miðað við 3 mm þykk blöð). Lágur kostnaður þess er vegna einfaldrar samsetningar þess-aðallega járns og kolefnis, með nánast engum viðbótarblendiefni. Þetta gerir það að fyrsta vali fyrir verkefni með þröngt fjárhagsáætlun og lágt tæringarþol kröfur, svo sem tímabundin mannvirki og innanhúss sem er ekki ætandi umhverfi.
1,2 Corten stál (td A588, S355J2W, Q355NH)
Corten Stál er hóflegt verð, með efniskostnað upp á um 60-90 USD/㎡ (3 mm þykk blöð), sem er 20-50% hærra en venjulegt kolefnisstál. Kostnaðaraukningin stafar af því að bæta við snefilefnum eins og Cu, Cr, Ni og P, sem eru nauðsynleg til að mynda sjálf-ryðlagið. Þó að upphafskostnaður sé hærri en kolefnisstál getur Corten Steel sparað langtíma viðhaldskostnað gegn ryðvörn (eins og málun), sem gerir það hagkvæmt til lengri tíma litið.
1.3 Ryðfrítt stál (td 304, 316)
Ryðfrítt stál hefur hæsta efniskostnaðinn, allt frá 150-300 USD/㎡ (3mm þykk blöð) -2,5-5 sinnum hærri en Corten stál og 3-7 sinnum hærri en kolefnisstál. Hár kostnaður er rakinn til mikils innihalds af málmblöndur: 304 ryðfríu stáli inniheldur að minnsta kosti 18% Cr og 8% Ni, en 316 ryðfríu stáli bætir við 2-3% Mo til að auka tæringarþol. Þessir þættir mynda þétta krómoxíðfilmu á yfirborðinu, veita framúrskarandi tæringarþol, en auka framleiðslukostnað verulega.
2. Vinnsluerfiðleikar: svipað og kolefnisstál, á meðan ryðfrítt stál er krefjandi
Vinnsluerfiðleikar tengjast styrkleika efnisins, sveigjanleika og hitaleiðni. Corten Steel er nær kolefnisstáli í vinnsluhæfni, en ryðfrítt stál krefst fagmannlegra búnaðar og tækni:
2.1 Kolefnisstál
Kolefnisstál hefur lægsta vinnsluerfiðleika og framúrskarandi vinnsluhæfni. Það er auðvelt að skera, beygja, soðið og bora með hefðbundnum vinnslubúnaði. Til dæmis er hægt að framkvæma leysisskurð, bogasuðu og CNC beygju án sérstakra ferlistillinga. Þetta gerir kolefnisstál hentugt fyrir fjöldaframleiðslu og verkefni með flóknum íhlutaformum.
2.2 Corten stál
Vinnanleiki Corten Steel er svipaður og kolefnisstáls, með aðeins smá mun á suðu. Vegna þess að bæta við málmblöndur eins og Cu og Cr, krefst Corten Steel samsvarandi veðurþolins -suðuefni (td ER50-GNiCuCr) meðan á suðu stendur til að forðast tap á álhluta í suðunni og tryggja tæringarþol suðunnar. Að auki þarf að stjórna hitainntakinu við suðu (straumur 120-180A, millilagshiti Minna en eða jafnt og 150 gráður) til að koma í veg fyrir brothættu á hitaáhrifasvæðinu. Á heildina litið er vinnsluerfiðleikar þess aðeins meiri en kolefnisstál en mun lægri en ryðfríu stáli og venjuleg stálvinnsluverkstæði geta uppfyllt kröfurnar með einföldum aðlögun.
2.3 Ryðfrítt stál
Ryðfrítt stál hefur mesta vinnsluerfiðleika, aðallega vegna mikils styrkleika, lélegrar hitaleiðni og auðveldrar vinnuherðingar. Við klippingu myndar það mikinn hita, sem krefst mikils-aflskurðarbúnaðar og sérstakra skurðarverkfæra til að forðast aflögun efnis. Suða á ryðfríu stáli er meira krefjandi: það þarf að nota óvirka gasvörn (eins og argon bogasuðu) til að koma í veg fyrir oxun suðunnar og suðuferlið verður að vera strangt stjórnað til að forðast tæringu milli korna. Að auki er ryðfríu stáli hætt við að herða á meðan á beygingu og stimplun stendur, sem getur þurft milliglöðumeðferð, aukið vinnsluþrep og kostnað.
3. Þjónustulíf: Ákvarðað af tæringarþol og viðhaldsstigi
Endingartími stáls í mismunandi umhverfi er mjög mismunandi og kjarnaáhrifaþátturinn er tæringarþol. Corten Stál, kolefnisstál og ryðfrítt stál sýna augljósan mun á endingartíma, sérstaklega í ætandi umhverfi:
3.1 Kolefnisstál
Kolefnisstál hefur stysta endingartíma í úti eða ætandi umhverfi. Án -tæringarmeðhöndlunar (eins og málningar) er endingartími þess í dreifbýli aðeins 5-8 ár, og í iðnaðar- eða strandsvæðum með-salt-úðaumhverfi minnkar hann jafnvel í 2-3 ár. Jafnvel með reglulegu málningarviðhaldi er aðeins hægt að lengja endingartíma þess í 10-15 ár og þarf oft að mála (á 2-3 ára fresti), sem eykur viðhaldskostnað og vinnuálag til lengri tíma litið.
3.2 Corten Stál
Endingartími Corten Steel er umtalsvert lengri en kolefnisstáls, þökk sé sjálfverndandi ryðlagi þess. Í mildu andrúmslofti í dreifbýli eða innanlands getur endingartími þess náð 30-50 árum án viðbótar-tæringarvarnarmeðferðar; í iðnaðarloftum getur það orðið 20-30 ár; í strandsvæðum með miklu-salt-úðaumhverfi, með hjálpartæringarráðstöfunum (eins og sílan gegndreypingu), getur endingartími þess einnig orðið 15-25 ár. Lykilkosturinn er sá að eftir myndun stöðuga ryðlagsins (6-12 mánuðir) er nánast ekkert viðbótarviðhald krafist, sem dregur verulega úr langtíma rekstrarkostnaði.
3.3 Ryðfrítt stál
Ryðfrítt stál hefur lengsta endingartíma í flestum umhverfi, sérstaklega í mjög ætandi aðstæður. 304 ryðfríu stáli hefur meira en 50 ára endingartíma í mildu umhverfi innandyra og utan, og 316 ryðfríu stáli, að viðbættri Mo, er hægt að nota í strandúða með mikilli-salt-úða, efnafræðilegum og öðrum erfiðleikum í meira en 50 ár. Hins vegar mun endingartími þess verða fyrir áhrifum í umhverfi með háum styrk klóríðjóna (eins og sjódýfing) og 316L eða hærra- ryðfríu stáli er krafist. Það skal tekið fram að langur endingartími ryðfríu stáli byggir einnig á réttri vinnslu (forðast oxun á suðu) og reglulegri hreinsun (fjarlægir yfirborðsóhreinindi og klóríðjónir).
