Carbon Steel vs Stainless Steel: What’s the Difference?

Understanding carbon steel and stainless steel is critical for engineers, architects, and manufacturers. This comprehensive guide breaks down their chemical compositions, performance characteristics, and industrial applications.

1. Chemical Composition: Core Difference- Carbon Steel vs Stainless Steel

1.1 Stainless Steel Alloy Structure

Stainless steel contains a minimum of 10.5% chromium – the element that forms a self-healing chromium oxide layer. Additional elements like nickel (8-12%) and molybdenum enhance:

– Corrosion resistance in acidic/chloride environments

– High-temperature stability (up to 870°C)

– Aesthetic surface finish

Carbon Steel vs Stainless Steel

1.2 Carbon Steel Components

Carbon steel primarily consists of:

– Iron (98%) + Carbon (0.05%-2%)

– Trace amounts of manganese/silicon

The carbon content directly determines hardness:

Typ Kohlenstoffgehalt Hardness (HB)
Low Carbon Steel 0.05%-0.25% 120-180
Medium Carbon Steel 0.25%-0.6% 180-250
High Carbon Steel >0.6% 250-400

2. Performance Comparison: Carbon Steel vs Stainless Steel

2.1 Corrosion Resistance

– Stainless Steel:

The chromium oxide layer provides:

– Saltwater corrosion resistance (316 grade)

– Acid resistance (904L super austenitic)

– Zero maintenance in humid environments

– Carbon Steel:

Requires protective coatings (galvanization/painting) to prevent:

– Rust formation within 48hrs in wet conditions

– Structural weakening from oxidation

2.2 Mechanical Properties

Eigentum Edelstahl Kohlenstoffstahl
Zugfestigkeit 515-827 MPa 400-550 MPa
Wärmeleitfähigkeit 15 W/mK 54 W/mK
Magnetism Non-magnetic* Magnetisch

Exception: Martensitic stainless steels (e.g., 410) are magnetic

Carbon Steel vs Stainless Steel

3. Cost Analysis: When to Choose Which?

3.1 Stainless Steel Applications (Premium Choice)

– Medical equipment (ASTM F138/F139)

– Marine components (ASTM A240)

– Food processing machinery (3-A Sanitary Standards)

Price Range: $2,500-$6,000/ton

3.2 Carbon Steel Uses (Cost-Effective Solution)

– Structural beams (ASTM A36)

– Automotive chassis (SAE 1018)

– Industrial tools (AISI 1045)

Price Range: $600-$1,200/ton

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Kommentar (1)

  • BASH 2025-07-09 Antwort

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