Jusheng

Für die meisten Menschen bedeutet Edelstahl robust, langlebig und rostfrei, während verzinkter Stahl billiger klingt. Wenn Ihr Material jedoch hohen Belastungen in rauen Umgebungen standhalten muss oder Sie auf ein begrenztes Budget achten müssen, kann diese anmaßende Wahl Sie teuer zu stehen kommen.

Dieser Leitfaden bietet einen umfassenden Vergleich der Eigenschaften von Edelstahl und verzinktem Stahl mit denen von Metallguss. So können Sie die Vor- und Nachteile der beiden Materialien verstehen und die beste Wahl für Ihr nächstes wichtiges Projekt treffen. Wir berücksichtigen auch die Metallguss- Expertise von JS, um Ihnen einen praktischen Anhaltspunkt zu bieten.

Übersicht der Kernantworten

Welche Stahlsorte eignet sich am besten für Ihr Projekt? JS-Ingenieure helfen Ihnen gerne weiter

JS verfügt über mehr als 15 Jahre direkte Erfahrung im Metallguss und in der Materialauswahl und hat Metallgusslösungen für über 5.000 Projekte in 20 Branchen bereitgestellt, darunter Luft- und Raumfahrt, Automobilindustrie und Medizintechnik.

Im Fahrzeugbau hat JS beispielsweise Metallgussteile wie Motorblöcke für einen führenden Automobilhersteller hergestellt. Dank präziser Prozesskontrolle erreichte JS Maßtoleranzen von 0,05 mm. Im Medizintechnikbereich haben wir für ein Medizintechnikunternehmen Edelstahlgussteile hergestellt und strenge Biokompatibilitätstests bestanden.

Dieses Handbuch basiert auf der gemeinsamen Erfahrung der JS-Ingenieure bei diesem Großprojekt und bietet eine umfassende Liste der Anwendungsmöglichkeiten von verzinktem Stahl und Edelstahl sowie wertvolle Tipps zur Materialauswahl. Vertrauen Sie auf die Professionalität und Fachkompetenz des Handbuchs.

Dank unserer langjährigen Erfahrung im Metallguss kann JS präzise Lösungen für Projekte aus aller Welt anbieten. Bei Bedarf kontaktieren Sie uns gerne. Wir erstellen individuelle Metallgussteile für einen reibungslosen Ablauf Ihres Projekts.

Herstellungsunterschiede: Herstellungsprozess von verzinktem Stahl und Edelstahl

Bei der Materialauswahl, der Prozessanpassung und der Preisschätzung für Metallgussprojekte ist es äußerst wichtig, die Herstellungsprozesse beider Materialien zu verstehen.

Herstellungsprozess von Edelstahl

Die Verarbeitung von Edelstahl erfordert eine sorgfältige Kontrolle der Zusammensetzung und des Prozesses in vier grundlegenden Schritten:

Schmelzen von Rohmaterialien: Schmelzen von Eisen, Chrom (mindestens 10,5 %) und Nickel (und Nickel in einigen Qualitäten) bei 1500–1600 °C. Die Kosten der Rohmaterialien beeinflussen die Preise für die Herstellung von kundenspezifischen Metallgussteilen.

Rohlingsformung: Gießen von geschmolzenem Stahl in einem Durchgang und Abkühlen zu Halbzeugen. Die Kontrolle der Abkühlgeschwindigkeit, um Defekte zu vermeiden, und die Präzision sind entscheidend für die Materialproduktion von Online-Metallgussdiensten.

Walzen: Kalt- und Warmwalzen der Bramme zu mitteldicken oder dünnen Stahlplatten (z. B. Edelstahlblech 0,5–3 mm), teilweises Glühen, um die Anforderungen für den Metallguss zu erfüllen.

Oberflächenbehandlung: Bürsten, Polieren oder Beizen und Passivieren verbessern die Korrosionsbeständigkeit und machen Präzisionsmaterialien für den kundenspezifischen Metallguss verfügbar.

Herstellungsprozess von verzinktem Stahl

Verzinkter Stahl besteht aus Kohlenstoffstahl und ist zum Schutz vor Korrosion mit einer Zinkbeschichtung versehen. Dies geschieht wie folgt:

Substratvorbereitung: Schmelzen des Kohlenstoffstahls, Gießen des Blocks und Walzen. Keine Edelmetalllegierungen, niedrige Rohstoffkosten und günstigere Preise für Metallguss.

Oberflächenvorbehandlung: Entfetten, Beizen und Passivieren verbessern die Haftung der Zinkschicht und verhindern das Ablösen der Beschichtung bei Metallgussteilen.

Verzinken: Die gängige Methode ist das Feuerverzinken (440–460 °C Zinklösung, Schichtdicke 50–100 μm), einige verwenden auch galvanisches Verzinken , das je nach Bedarf der Online-Metallgussdienste ausgewählt werden kann.

Nachbehandlung: Passivieren und Abkühlen sowie leichtes Ölen zur Vermeidung von Weißrost. Es handelt sich um ein elementares Produkt für Metallgussteile und sollte für kostensparende Projekte verwendet werden.

JS versteht die Eigenschaften des Gießens dieser beiden Materialien und ist in der Lage, Prozesse auf die individuellen Anforderungen der Metallgussfertigung anzupassen, um qualitativ hochwertige Metallgussteile effizient herzustellen. Wir freuen uns über Anfragen und Zusammenarbeit.

Allgemeiner Vergleich: Vergleich der sechs Hauptunterschiede zwischen verzinktem Stahl und Edelstahl

Um Ihnen einen besseren Vergleich der Unterschiede zwischen Edelstahl und verzinktem Stahl zu ermöglichen und Ihnen dabei zu helfen, die perfekte Wahl für Ihr Metallgussprojekt zu treffen, finden Sie hier einen Vergleich der beiden Werkstoffe in sechs Hauptbereichen.

Der obige Vergleich zeigt erhebliche Unterschiede zwischen den beiden Stahlsorten. Die Wahl zwischen den beiden Sorten erfordert sorgfältige Überlegungen, beispielsweise hinsichtlich der Betriebsbedingungen und der Lebensdaueranforderungen des Projekts.

Ist Edelstahl tatsächlich „stärker“ als verzinkter Stahl?

Bei der Auswahl von Metallwerkstoffen achten die meisten Menschen auf die Festigkeit des Materials. Dies gilt auch für verzinkten Stahl und Edelstahl. Insbesondere beim Metallguss steht die Festigkeit des Materials in direktem Zusammenhang mit der Leistung des Teils.

Es muss klar sein, dass „Festigkeit“ ein allgemeiner Begriff ist und Zugfestigkeit, Druckfestigkeit, Schlagfestigkeit usw. umfasst.

Vergleich der Zugfestigkeit

Die Zugfestigkeit von normalem verzinktem Stahl liegt typischerweise zwischen 300 und 500 MPa, während die von normalem Edelstahl 304 über 515 MPa und die von Edelstahl 316 über 550 MPa liegt.

Vergleich der Druckfestigkeit

Edelstahl schneidet in puncto Druckfestigkeit sogar noch besser ab. Bei Hochdruck-Rohrleitungsanwendungen können Edelstahlgussteile beispielsweise einem höheren Innendruck standhalten , ohne sich zu verformen oder zu reißen. Dies ist einer der Hauptgründe, warum Edelstahl in den meisten Hochdruckgeräten die erste Wahl für Metallgussteile ist.

Materialauswahl für verschiedene Szenarien

Aber auch in anderen üblichen Anwendungen, bei denen die Festigkeitsanforderungen gering sind, kann verzinkter Stahl verwendet werden, um die Anforderungen zu erfüllen. Darüber hinaus ist verzinkter Stahl relativ kostengünstig und eignet sich für kostengünstige Projekte und milde Betriebsbedingungen.

Für Projekte mit höheren Festigkeitsanforderungen, insbesondere unter schwierigen Betriebsbedingungen, ist Edelstahl jedoch die bessere Wahl. JS verfügt über umfangreiche Erfahrung in der Herstellung hochfester Metallgussteile aus Edelstahl.

Wenn Sie für Ihr Projekt Materialstärke benötigen, bietet Ihnen JS die passende Lösung. Wir fertigen hochfeste Metallgussteile und Edelstahlbleche nach Ihren Wünschen. Rufen Sie uns gerne an und bestellen Sie.

Hinter den Kulissen: Wo besteht die Kostenlücke?

Bei Metallgussprojekten spielt das Budget eine wichtige Rolle. Es gibt einen Preisunterschied zwischen verzinktem Stahl und Edelstahl. Wer die Gründe dafür versteht, sollte besser auf sein Budget achten.

Kostenunterschied der Rohstoffe

Edelstahl enthält wertvolle Metalle wie Nickel und Chrom und ist daher im Vergleich zu herkömmlichem Stahl deutlich teurer. Der Rohstoff für verzinkten Stahl ist gewöhnlicher Stahl, was die Kosten des Verzinkungsprozesses erhöht und die Rohstoffkosten niedrig hält.

Unterschiedliche Bearbeitungskosten

Was die Verarbeitungskosten betrifft, ist die Verarbeitung von Edelstahl schwierig. Komplexe Metallgussverfahren erfordern präzise Ausrüstung und erfahrene Techniken und sind kostspielig. Die Verarbeitung von verzinktem Stahl ist einfach und ähnelt, abgesehen von der Verzinkung, der Verarbeitung von normalem Stahl, ist jedoch kostengünstiger.

Marktpreis und langfristige Kosteneffizienz

Aus der Perspektive des Metallgusspreises liegen die Kosten für verzinkten Stahl bei 50–100 US-Dollar pro Quadratmeter, während Edelstahlbleche 150–300 US-Dollar kosten – ein erheblicher Unterschied. Edelstahl hält jedoch länger und ist daher auf lange Sicht günstiger.

JS erstellt transparente Preisangebote für Metallguss und bietet Ihnen einen umfassenden Überblick über die Kostenstruktur. Ob Edelstahl- oder verzinkter Stahlguss – wir bieten Ihnen kostengünstige Lösungen. Bei Interesse kontaktieren Sie uns gerne für ein individuelles Angebot.

Edelstahl vs. verzinkter Stahl: Was eignet sich besser zum Gießen und Druckgießen?

Beim Druckguss und Gießen gibt es große Unterschiede zwischen den verschiedenen Werkstoffen, die sich direkt auf die Qualität und Effizienz von Metallgussteilen auswirken. Im Folgenden vergleichen wir Edelstahl mit verzinktem Stahl.

Vergleich der Gießflüssigkeit

Die Fließfähigkeit des Gussteils ist die Fähigkeit des geschmolzenen Metalls, in den Formhohlraum einzudringen. Edelstahl weist eine schlechte Fließfähigkeit auf, und hochlegierter Edelstahl füllt die Form nicht ausreichend aus und erfordert eine Verbesserung des Prozesses.

Verzinkter Stahl ist eine Legierung aus allgemeinem Stahl und weist eine schlechte Fließfähigkeit auf. Seine verzinkte Beschichtung verflüchtigt sich jedoch beim Gießen leicht, wodurch giftige Gase entstehen, die zu Porosität im Gussstück führen und das Gießen erschweren.

Eignungsanalyse für Druckgussverfahren

Traditionelles Druckgussverfahren eignet sich für Nichteisenmetalle wie Aluminium, Zink und Magnesium, deren Schmelzpunkt niedrig und deren Fließfähigkeit hoch ist. Edelstahl hat einen Schmelzpunkt von 1400–1500 °C, gewöhnlicher Stahl einen Schmelzpunkt von über 1300 °C. Hohe Temperaturen führen zu Korrosion der Druckgussformen und verkürzen deren Lebensdauer.

Darüber hinaus ist die Kontrolle der Fließfähigkeit von geschmolzenem Metall schwierig, was die Herstellung hochpräziser und hochwertiger Druckgussprodukte erschwert. Für komplexe Teile sind andere Metallgusstechnologien wie Feinguss erforderlich.

Probleme und Lösungen bei Gussporosität

Beide Stähle können Porosität verursachen, vor allem durch Gaseinschlüsse während der Erstarrung oder beim Gießen. JS verhindert Porositätsdefekte bei Metallgussteilen und sichert die Qualität, indem es die Entgasung von geschmolzenem Metall verhindert, den Abluftkanal der Form sinnvoll gestaltet und die Gießgeschwindigkeit und -temperatur kontrolliert.

Fallstudie: Die extremen Herausforderungen einer Raketentriebwerk-Turbopumpe

Projekthintergrund

Ein Unternehmen der Luft- und Raumfahrttechnologie entwickelte eine Schlüsselkomponente eines Flüssigsauerstoff-/Kerosin-Raketentriebwerks der nächsten Generation mit hohem Schub: das Hauptgehäuse der Turbopumpe . Als turbokompliziertes Bauteil mit zahlreichen Serpentinenwegen für den Transport kryogener Flüssigkeiten musste diese Komponente enorm strenge Betriebsspezifikationen erfüllen.

Es musste den hochfrequenten Wechselbelastungen durch ultrakalten flüssigen Sauerstoff und heißem, ölhaltigem Gas standhalten und war dabei enormen Temperaturschwankungen sowie Innendrücken von über 50 MPa ausgesetzt.

Diese Bedingungen stellten äußerst hohe Anforderungen an die Materialeigenschaften und die Verarbeitungsgenauigkeit des Bauteils, die herkömmliche Metallgussteile bei weitem nicht erfüllten.

JS' Entscheidung

Für dieses anspruchsvolle Metallgussprojekt führte das Ingenieurteam von JS umfangreiche Untersuchungen und Studien durch und schlug die folgenden zwei Alternativen vor:

1. Option A (Gussstahl mit anschließender Verzinkung)

Fazit: Im Erstgespräch völlig abgelehnt.

Ablehnungsgrund: Die Eigenhärte und Korrosionsbeständigkeit von Kohlenstoffstahl sind gering. Die sekundäre Verzinkung neigt bei extremen Temperatur- und Druckbedingungen zum Abblättern. Darüber hinaus können bei hohen Temperaturen Schadstoffe entstehen , die den normalen Betrieb des Motors beeinträchtigen können.

2. Option B (Spezialguss aus rostfreiem Stahl)

Materialauswahl: Hochlegierter austenitischer Edelstahl, z. B. CF8M, Gussäquivalent von Edelstahl 316.

Materialvorteile: Hervorragende Festigkeit bei hohen Temperaturen und hohe Korrosionsbeständigkeit bei Nenndruck- und Temperaturbedingungen.

Vorteile der Prozessfertigung: Verfeinerung und kompakte Geometrie durch Präzisionsguss (Wachsausschmelzverfahren), präzise Nachbildung der inneren Fließwege, Vermeidung späterer mechanischer Bearbeitungs- und Schweißprozesse , Zeitersparnis und Reduzierung des Qualitätsrisikos. Das Verfahren eignet sich für die Herstellung dieser komplexen Metallgussteile.

Letzter Plan und Ergebnisse

Abgeschlossener Plan: Nach sorgfältiger Bewertung und Vergleich wurde letztendlich die spezielle Edelstahlgusslösung ausgewählt.

Hauptverfahren: Heißisostatisches Pressen (HIP) ist ein zweiter Behandlungsschritt bei der Gussverarbeitung, bei dem das Gussstück unter hohem Druck und gleichmäßiger Temperatur behandelt wird.

Prozessergebnisse: Porosität und mikroskopische Schrumpfung im Gussteil wurden erfolgreich beseitigt und es wurde eine dichtere Struktur des Gussteils erreicht , wobei die strukturelle Qualität und Zuverlässigkeit des Hochdrucks in wichtigen Bereichen gewährleistet war.

Endergebnis: Das hergestellte Hauptgehäuse der Turbinenpumpe wurde strengen Tests unterzogen und alle Leistungsparameter lagen innerhalb der Konstruktionsspezifikationen und entsprachen den Anwendungsstandards für Raketentriebwerke. Diese Leistung wurde vom Kunden sehr geschätzt und zeigt die Kompetenz von JS in der kundenspezifischen Metallgussfertigung .

Ultimativer Leitfaden: Das beste Metall für Ihr Projekt auswählen

Nachdem Sie nun die Unterschiede in den Eigenschaften, im Preis und in der Gusseignung zwischen Edelstahl und verzinktem Stahl kennengelernt haben, finden Sie hier eine Schritt-für-Schritt-Anleitung zur Auswahl des idealen Metalls für Ihr Metallgussprojekt. Die Schritte sind:

Auswahl nach Projektnutzungsumgebung

• Wenn das Projekt in einem korrosiven Nassbereich wie beispielsweise in Chemierohren oder Meeresmaschinen eingesetzt werden soll, wäre Edelstahl besser geeignet, da er sehr korrosionsbeständig ist und sehr lange hält.
• Wenn das Projekt in einem nicht korrosiven, trockenen Bereich wie etwa bei Zäunen und Stützen normaler Gebäude eingesetzt werden soll, wäre verzinkter Stahl ausreichend und kostengünstig.

Auswahl nach Festigkeits- und Lebensdaueranforderungen

• Wenn das Projekt eine hohe Festigkeit oder eine längere Lebensdauer erfordert, wie etwa bei Komponenten von Hochspannungsgeräten oder den wichtigsten mechanischen Komponenten, sind die längere Lebensdauer und die hohe Festigkeit von Edelstahl die beste Lösung.
• Wenn das Projekt keine hohen Anforderungen an die Festigkeit stellt und nur eine kurze Lebensdauer toleriert werden kann, kann beispielsweise verzinkter Stahl verwendet werden, um die Rahmenbedingungen kostengünstig zu erfüllen. Achten Sie auf die Projektkosten.

Umfassende Beurteilung basierend auf dem Projektbudget

• Wenn das Projektbudget ausreicht und hohe Anforderungen an die Materialleistung gestellt werden, ist Edelstahl die Lösung.
• Wenn das Projekt mit geringen Ressourcen und mildesten Betriebsumgebungen auskommt, ist verzinkter Stahl die kostengünstigere Lösung.

Ganz gleich, mit welchem Material Sie arbeiten, JS ist bereit, Ihnen fachkundige Online-Metallgussdienste und kundenspezifische Metallgussfertigungsdienste anzubieten, um Sie bei der erfolgreichen Umsetzung Ihres Metallgussprojekts zu unterstützen.

FAQs

F1: Sind Edelstahlgussteile korrosionsbeständiger?

Edelstahlgussteile sind korrosionsbeständig und die Chromoxidschicht auf ihrer Oberfläche verhindert den Kontakt von Sauerstoff und anderen korrosiven Medien mit dem Metall im Inneren. Edelstahlgussteile eignen sich daher ideal für den Einsatz unter korrosionsgefährdeten Bedingungen und sind für die meisten Metallgussanwendungen eine hervorragende Wahl.

F2: Welche Gussart ist thermisch stabiler?

In Umgebungen mit hohen Temperaturen ist die Leistung von Edelstahl stabiler. Elemente wie Chrom und Nickel in Edelstahl verbessern nicht nur die Korrosionsbeständigkeit, sondern beeinflussen auch die Hochtemperaturfestigkeit und die Hochtemperaturoxidationsbeständigkeit. Edelstahl verformt sich selbst nach längerer Einwirkung erhöhter Temperaturen weniger leicht, wird weicher oder oxidiert weniger.

F3: Was ist „Weißrost“ auf verzinktem Stahl? Ist er giftig?

„Weißrost“ auf verzinktem Stahl ist Zinkoxid, hauptsächlich Zinkoxid und Zinkhydroxid, das entsteht, wenn die Zinkbeschichtung mit Wasser und Luftsauerstoff reagiert. Dies ist ein Zeichen dafür, dass die Zinkbeschichtung den Stahl schützt. Die Zinkbeschichtung ist nicht schädlich für die Stahlstruktur selbst und verringert weder die Festigkeit noch die Lebensdauer des Stahls. Sie beeinträchtigt jedoch das Aussehen des verzinkten Stahls.

F4: Wie kontrolliert JS Gussfehler im Metall?

JS setzt modernste Technologien und strenge Prüfverfahren ein, um Gussfehler zu vermeiden. Mittels Röntgenstrahlen wird das Füllen und Erstarren des flüssigen Metalls während des Gießens in Echtzeit überwacht , um Fehler zu identifizieren und entsprechende Korrekturen vorzunehmen. Nach Abschluss des Gusses werden zudem umfassende Inspektionen durchgeführt. All diese Verfahren reduzieren Gussfehler effektiv und gewährleisten so die Qualität der Metallgussteile.

Zusammenfassung

In der Debatte Edelstahl vs. verzinkter Stahl gibt es keinen klaren Gewinner. Es gibt nur die beste Wahl für Ihr spezifisches Projekt. Es ist ein empfindliches Gleichgewicht zwischen Anschaffungskosten, langfristigem Wert, Leistungsanforderungen und Betriebsumgebung.

Wenn Ihr Projekt hohe Festigkeit in einer rauen Umgebung erfordert, ist Edelstahl die bevorzugte Wahl. Bei milden Umgebungen und begrenztem Budget kann auch verzinkter Stahl ausreichen.

JS verfügt über umfangreiche Erfahrung im Metallguss. Wenn Sie Gussteile aus Edelstahl oder verzinktem Stahl benötigen oder wir Online-Metallgussleistungen erbringen möchten, bieten wir Ihnen die besten kundenspezifischen Metallgussfertigungsleistungen, um den Erfolg Ihres Projekts sicherzustellen.