Acero inoxidable frente a aluminio, ¿cuál es la diferencia?

Hoy en día, el uso del acero inoxidable y el aluminio es inevitable. Es casi imposible pasar el día sin entrar en contacto con el aluminio o el acero inoxidable. Estos dos metales se encuentran en coches, cocinas, puentes, aviones, edificios y muchos otros objetos.

Aunque el acero inoxidable y el aluminio pueden tener un aspecto similar, presentan propiedades diferentes que diferencian a ambos metales para su uso en la industria manufacturera.

Por consiguiente, no basta con tomar la mejor decisión sobre el diseño de su proyecto, sino que el tipo de metal también desempeña un papel importante en el éxito y la longevidad del proyecto.

Por ello, este artículo pretende establecer una comparación entre el acero inoxidable y el aluminio a partir de unas 17 propiedades.

Comparemos 17 diferencias entre el acero inoxidable y el aluminio

El acero inoxidable y el aluminio presentan una gran variedad de propiedades impresionantes que pueden utilizarse para diferenciar ambos metales. Estas propiedades se utilizarán en este capítulo para diferenciar el acero inoxidable del aluminio. Estas características incluyen la composición elemental, la resistencia a la corrosión, la resistencia eléctrica, la conductividad térmica, el punto de fusión, la dureza, el peso, etc.

Acero inoxidable frente a aluminio: Composición de los elementos

La consideración de la composición elemental del metal es crucial en la selección del material para un proyecto. Esto se debe a que los componentes de dicho metal son responsables de sus propiedades, como la dureza, la resistencia a la corrosión, el punto de fusión y muchas más. Si lo comparamos, el acero inoxidable está compuesto por una gran variedad de elementos en diferentes proporciones. El acero inoxidable contiene cromo (11%), mientras que la composición de otros elementos oscila entre aproximadamente 0,03% y más de 1,0%. Otros componentes son el aluminio, el silicio, el azufre, el níquel, el selenio, el molibdeno, el nitrógeno, el titanio, el cobre y el niobio.

Como se ha dicho, cada composición elemental desempeña un papel activo en las propiedades del metal, por ejemplo, el contenido de cromo es responsable de proporcionar resistencia al calor y a la corrosión.

Por otro lado, el aluminio contiene diferentes constituyentes, como aluminio, silicio, zinc, magnesio, manganeso, cobre, hierro, titanio, cromo, circonio y muchos más.

Acero inoxidable frente a aluminio: Resistencia a la corrosión

Tanto el acero inoxidable como el aluminio presentan excelentes propiedades de resistencia a la corrosión. Sin embargo, el acero inoxidable aventaja al aluminio por su composición elemental. El acero inoxidable se compone de cromo, hierro, níquel y otros elementos. El cromo es un agente añadido que ayuda a dotar al acero inoxidable de un escudo invisible para evitar la corrosión. Cuando el acero inoxidable se oxida, esta capa protectora se lleva la peor parte. Cada vez que se elimina el óxido de la superficie, la capa de cromo del acero inoxidable se renueva.

Por otra parte, el aluminio no se oxida como el acero inoxidable, sino que se corroe. Curiosamente, el aluminio tiene un escudo que es una fina capa protectora de óxido de aluminio que impide que su superficie se oxide. Sin embargo, el escudo protector - óxido de aluminio no impide que el aluminio de otras formas de corrosión.

Acero inoxidable frente a aluminio: Conductividad eléctrica

La conductividad eléctrica es una propiedad fundamental de un metal que cuantifica la intensidad con la que conduce la corriente eléctrica. Para determinar la conductividad eléctrica del acero inoxidable y el aluminio, se utiliza el cobre como patrón para clasificar la conductividad de ambos metales. Esto se debe a que el cobre es altamente conductor y se clasifica como 100 en una escala de 0 a 100.

En comparación con la conductancia eléctrica del cobre, el aluminio es mejor conductor que el acero. Presenta alrededor del 61% de la conductividad del cobre con aproximadamente 30% del peso del cobre. Esto lo convierte en un material ideal para la transmisión eléctrica a larga distancia y las líneas eléctricas aéreas de alta tensión. En contraste con el aluminio en relación con la conductancia eléctrica del cobre, el acero inoxidable es un mal conductor. Sólo presenta aproximadamente 3,5% de la conductividad del cobre.

La conductividad eléctrica es una propiedad fundamental de un metal que cuantifica la intensidad con la que conduce la corriente eléctrica. Para determinar la conductividad eléctrica del acero inoxidable y el aluminio, se utiliza el cobre como patrón para clasificar la conductividad de ambos metales. Esto se debe a que el cobre es altamente conductor y se clasifica como 100 en una escala de 0 a 100.

En comparación con la conductancia eléctrica del cobre, el aluminio es mejor conductor que el acero. Presenta alrededor del 61% de la conductividad del cobre con aproximadamente 30% del peso del cobre. Esto lo convierte en un material ideal para la transmisión eléctrica a larga distancia y las líneas eléctricas aéreas de alta tensión. En contraste con el aluminio en relación con la conductancia eléctrica del cobre, el acero inoxidable es un mal conductor. Sólo presenta aproximadamente 3,5% de la conductividad del cobre.

Acero inoxidable frente a aluminio: Punto de fusión

El punto de fusión de un material también es importante a la hora de seleccionarlo. Esto se debe a que los metales son más moldeables cuando están en estado líquido. Esto significa que el punto de fusión puede utilizarse para determinar la conformabilidad de un material. Otra cosa que hay que tener en cuenta es que el fallo de un componente puede producirse una vez que el material alcanza su punto de fusión o temperatura.

Por tanto, el punto de fusión es la temperatura a la que un material empieza a transformarse de estado sólido a líquido. En comparación, el acero inoxidable tiene un punto de fusión más alto que oscila entre 1230 °C y aproximadamente - 1530 °C (2250 - 2790 °F). Por otro lado, el aluminio presenta un punto de fusión más bajo de 660,37 °C (1220,7 °F) en comparación con el acero inoxidable. Esto demuestra que el acero inoxidable es más aplicable para una aplicación de resistencia al calor que el aluminio.

Acero inoxidable frente a aluminio: dureza

Cuando hablamos de dureza, nos referimos al valor comparativo del metal que describe la respuesta de éste al grabado, la deformación, la abolladura o el rayado a lo largo de su superficie. Esta prueba de dureza se realiza ampliamente en el espacio de fabricación con una herramienta conocida como máquina indentadora.

La dureza de un material es importante para obtener su resistencia. En este caso, utilizaremos la escala de Brinell para medir la dureza del acero inoxidable y la del aluminio a efectos comparativos. La dureza Brinell del acero inoxidable (80 - 600 HB) es mayor que la del aluminio (15 HB), por lo que el acero inoxidable es más duro de conformar que el aluminio. Por lo tanto, en aplicaciones que requieren dureza, se prefiere el acero inoxidable al aluminio.

Acero inoxidable frente a aluminio: Densidad

En general, el aluminio no suele ser tan resistente como el acero inoxidable, que puede reciclarse sin perder resistencia. Su peso es aproximadamente un tercio del del acero inoxidable. El aluminio presenta una densidad de 2,7 g/cm3, mientras que el acero inoxidable presenta unos 8,0 g/cm3. Estos valores demuestran que el aluminio es más ligero que el acero inoxidable. Debido a su ligereza, el aluminio se utiliza sobre todo en rascacielos y aviones. Recientemente, la mayoría de los rascacielos del mundo están construidos con aluminio.

Además, las aleaciones de aluminio se desarrollan para ser más resistentes que el aluminio puro, de modo que puedan soportar el peso de los pesados cristales utilizados en la construcción de edificios altos.

Acero inoxidable frente a aluminio: Durabilidad

Se dice que un material es duradero si sigue siendo funcional sin necesidad de reparaciones o mantenimiento excesivos cuando se ve sometido a los retos del funcionamiento normal. Tanto el aluminio como el acero inoxidable son duraderos en sus respectivos ámbitos. Sin embargo, es crucial determinar cuál es el material más duradero, sobre todo cuando la durabilidad es un factor crucial en los requisitos de su proyecto.

En comparación, en términos de resistencia y dureza, el acero inoxidable se considera el ganador indiscutible. Por eso, la gran mayoría de camiones y coches llevan más acero inoxidable que aluminio. El acero inoxidable es más resistente y duradero que el aluminio, de ahí que se prefiera al aluminio en aplicaciones de automoción y similares.

Acero inoxidable frente a aluminio: Maquinabilidad

La maquinabilidad de cualquier material se refiere a la facilidad con la que el material puede ser mecanizado. Además, la mecanizabilidad del material depende de las condiciones de corte y de las propiedades físicas del material.

En este caso, el aluminio es más mecanizable que el acero inoxidable y la mayoría de los metales. Esto se atribuye al hecho de que su menor dureza hace que se astille con facilidad cuando se mecaniza. Se puede decir que el aluminio es relativamente más fácil de conformar que el acero inoxidable. La facilidad de astillado significa que el metal es más libre de mecanizar con la representación de que las herramientas de corte pasan más tiempo y esfuerzo cortando la pieza de trabajo en lugar de las virutas que acaba de crear. El aluminio también puede mecanizarse hasta 3 ó 4 veces más rápido que el acero inoxidable.

Acero inoxidable frente a aluminio: Conformabilidad

La conformabilidad es la capacidad de un material de presentar una deformación plástica cuando se le da forma sin dañarse. El acero inoxidable es resistente al desgaste y la abrasión y es más duro que el aluminio, que es bastante blando y más fácil de moldear y cortar. La mayoría de las aleaciones de aluminio se abollan o rayan con más facilidad que el acero inoxidable. Aunque el acero inoxidable es fuerte y duro, es menos probable que se deforme o doble bajo la aplicación de peso, fuerza o calor. En una aplicación en la que la conformabilidad del material se considera importante para un proyecto, el aluminio es una elección perfecta.

Acero inoxidable frente a aluminio: Soldabilidad

La elección de acero inoxidable o aluminio para un proyecto a menudo se reduce a la aplicación. Tanto si se sueldan piezas de aluminio como de acero inoxidable, siempre se requiere una soldadura de calidad. Aparte de tener diferentes variedades de calidad que pueden ser muy ventajosas para diferentes aplicaciones industriales, el acero inoxidable y el aluminio también se sueldan de manera diferente.

Si comparamos, la soldadura de acero inoxidable es bastante rentable y fácil de realizar que la soldadura de aluminio. La soldadura del aluminio requiere más destreza y limpieza, pero las piezas de aluminio son resistentes a la corrosión y más ligeras. Por otro lado, el acero inoxidable es 2,5 veces más pesado y mucho más fuerte que el aluminio. Por consiguiente, puede doblarse y deformarse al soldarlo, pero no se agrieta fácilmente en comparación con el aluminio.

Acero inoxidable frente a aluminio: límite elástico

El límite elástico de tracción de una pieza es la tensión máxima con la que la pieza o el material comienza a deformarse de forma permanente, mientras que el límite elástico es el punto en el que comienza la deformación no lineal. Una vez que un material ha superado su límite elástico, una parte de la deformación será permanente y no reversible. El aluminio presenta un límite elástico que oscila entre los 7 MPa del aluminio de baja resistencia y los 11 MPa del aluminio de alta resistencia.

Por otro lado, el acero inoxidable presenta un límite elástico que oscila entre 25 MPa para un acero inoxidable de baja resistencia y unos 2500 MPa para un acero inoxidable de alta resistencia. Por tanto, si el requisito de su proyecto tiene que ver con el límite elástico, es preferible el acero inoxidable.

Acero inoxidable frente a aluminio: Resistencia a la tracción

Se denomina resistencia última a la tracción a la más alta en la curva de tensión-deformación. Se dice que es la tensión máxima que puede soportar un material en tensión. Si se aplica y mantiene esta tensión, se producirá una fractura. En la mayoría de los casos, este valor es significativamente superior al límite elástico, de unos 50 a 60 % más que el límite elástico para pocos metales.

En este caso, comparamos el acero inoxidable con el aluminio, lo que demuestra que el acero inoxidable presenta una resistencia a la tracción superior a la del aluminio. El acero inoxidable presentaba una resistencia a la tracción de 34,5 - 3100 MPa, mientras que el aluminio puro presenta una resistencia a la tracción de 90 MPa, que puede aumentar hasta más de 690 MPa en algunas aleaciones de aluminio tratables térmicamente.

Acero inoxidable frente a aluminio: resistencia al cizallamiento

La resistencia al cizallamiento de un material son sus propiedades de resistencia frente a la carga de cizallamiento antes de que el componente falle por cizallamiento. Este fenómeno se produce normalmente en un plano paralelo a la dirección de la fuerza que actúa sobre él. La resistencia al cizallamiento del acero inoxidable oscila entre 74,5 y 597 MPa, dependiendo de las propiedades de la aleación, mientras que la resistencia al cizallamiento del aluminio oscila entre 85 y unos 435 MPa. Esto indica que, en aplicaciones que requieren una alta resistencia al cizallamiento, el acero inoxidable es una opción perfecta frente al aluminio.

Acero inoxidable frente a aluminio: Color

Para evitar utilizar el material equivocado en su proyecto, es aconsejable que los usuarios conozcan el color de los materiales que van a utilizar. En este caso, el aluminio y el acero inoxidable son dos metales muy parecidos pero diferentes.

El aluminio presenta un aspecto blanco plateado cuyo color varía de plateado a gris apagado en función de la superficie del material. El aspecto del aluminio suele ser más plateado en las superficies lisas. El acero inoxidable, en contraste con el aluminio, es relativamente brillante y presenta un tinte más plateado que gris. En la mayoría de los casos, el acero inoxidable seguirá siendo más brillante y luminoso en comparación con el aspecto del aluminio, incluso cuando estas apariencias hayan sido alteradas con el tiempo por las inclemencias del tiempo.

Acero inoxidable frente a aluminio: Aplicaciones

Acero inoxidable

En el espacio industrial, el acero inoxidable se utiliza actualmente en una gran variedad de aplicaciones. Aunque es 100% reciclable, se encuentra prácticamente en todas partes y el ciudadano interactúa a diario con productos fabricados con acero inoxidable. Estas aplicaciones van desde la cocina, la carretera, los hospitales, los edificios y muchas más. A continuación se indican las principales aplicaciones del acero inoxidable:

• Culinaria (fregaderos de cocinautensilios de cocina, cubertería y mucho más)
• Arquitectura (puentes, tejados de aeropuertos, monumentos y esculturas)
• Instrumental quirúrgico y material médico (coronas provisionales, implantes quirúrgicos, hemostáticos)
• Aplicaciones de automoción (carrocerías de automóviles, vagones de ferrocarril, trenes de cercanías ligeros)
• Aplicaciones aeroespaciales (aviones, naves espaciales)
• Agua (fontanería, tratamiento de aguas residuales, desalinización)
• Conversión de papel, pasta y biomasa (digestor, planta de blanqueo, máquina de papel)
• Procesado químico y petroquímico
• Alimentación y bebidas
• Energía (electrolizador, generación de electricidad)
• Joyería
• Pasadores eyectores de acero inoxidable en un molde de plástico
• Armas de fuego
• Impresión 3D

Aluminio

En general, el aluminio suele utilizarse en una gran variedad de industrias debido a su excelente resistencia a la corrosión. Existe en una gran variedad de aleaciones y formas que ayudan notablemente a mejorar las características mecánicas del aluminio, especialmente cuando se templa. La forma más común de aleación de aluminio, por ejemplo, es su forma como láminas y latas de bebidas que se componen de aluminio 92% a aproximadamente 99%. Las siguientes son las principales aplicaciones del aluminio:

• Transporte (aviones, bicicletas, vagones de ferrocarril, automóviles, buques, camiones, naves espaciales y muchos más)
• Envases (marcos, latas, láminas)
• Edificación y construcción (revestimientos, ventanas, tejados, cables de construcción, puertas, cubiertas y mucho más)
• Aplicaciones relacionadas con la electricidad (transformadores, motores, generadores, aleaciones conductoras, etc.)
• Artículos para el hogar (muebles, utensilios de cocina y muchos más)
• Equipos y maquinaria (herramientas, tuberías, equipos de procesadoy muchos más)

Acero inoxidable frente a aluminio: Coste

En comparación de peso, el aluminio es relativamente más caro que el acero inoxidable. Sin embargo, el aluminio pesa aproximadamente un tercio que el acero inoxidable. Como resultado, cuando el mismo volumen de acero inoxidable y aluminio se colocan lado a lado, el acero inoxidable es más caro por lo general por 30%. Esto significa que si el coste del material es un criterio global muy importante, entonces el aluminio es el más barato y se considera por encima del acero inoxidable.

Cuadro comparativo

Tras haber utilizado unas 17 propiedades para establecer comparaciones entre el acero inoxidable y el aluminio en el capítulo 1, presentamos a continuación una tabla resumen que le ayudará a comparar y contrastar entre ambos metales.

Acero inoxidable frente a aluminio:F.A.Q

Resumen

El acero inoxidable y el aluminio se encuentran entre los metales más utilizados en el sector manufacturero. Sus aplicaciones abarcan la industria aeroespacial, médica, culinaria, arquitectónica, de la construcción y muchas más. Aunque tanto el acero inoxidable como el aluminio son similares, ambos poseen propiedades específicas y únicas. Sin embargo, más allá del coste, los factores o propiedades que se explican en este artículo son muy cruciales a la hora de elegir el tipo de metal adecuado para su proyecto. Si se cumplen, su proyecto será un éxito.