Дёшево и прочно. Или не поддаётся коррозии. Цены совсем разные.

В сырье углеродистая сталь 1018 идёт примерно по 0,80–1,20 доллара за килограмм, нержавеющая 304 по 3–5, а 316L по 4–6. В готовых деталях с ЧПУ углеродистая обычно укладывается в 40–60 % стоимости нержавеющего аналога — и за счёт материала, и за счёт более лёгкой обработки, ведь нержавейка наклёпывается и вынуждает снижать скорости. Для обычного килограммового кронштейна: 30–50 долларов в углеродистой стали и 50–90 в нержавеющей, уже в готовом виде.

Да: хорошо окрашенная или покрытая углеродистая сталь служит под открытым небом от десяти до двадцати лет. Обычные пути таковы: грунт и финишная краска промышленного качества; горячее цинкование для ограждений и конструкций; порошковая окраска там, где важен вид; или кортеновская сталь, ржавеющая до устойчивой патины. Если впереди солёный воздух побережья или дорожная соль, сочетайте горячее цинкование с порошковым покрытием либо сразу переходите на нержавейку.

Улучшенная сталь 4140, закалённая и отпущенная до 30–32 HRC, даёт 950 МПа предела текучести и 1000 МПа прочности. Нержавеющая 17-4 PH в состоянии H900 доходит до 1170 и 1310 МПа. Если нужна наибольшая прочность вместе со стойкостью к коррозии, побеждает 17-4 PH. Если же коррозия не критична и важна прочность за разумные деньги, сталь 4340 — высокопрочная легированная — берёт 1400 МПа предела текучести за половину цены 17-4 PH.

В отдельных случаях да. Детали, совместимые с магнитно-резонансной томографией, обязаны быть немагнитными: аустенитные 304 или 316L. У корпусов рядом с магнитными датчиками тоже предпочитают немагнитное. Зато магнитопровод громкоговорителя как раз требует углеродистой стали. А для электромагнитной развязки берут немагнитную нержавейку или алюминий. В обычной механике магнитность безразлична — там правят прочность и цена.

Углеродистую сталь режут на 80–150 м/мин, и обрабатывается она без хлопот. Нержавеющая 304 требует 60–100 м/мин, наклёпывается — резать приходится непрерывно — и быстрее изнашивает инструмент. На одной и той же детали нержавейка отнимает в полтора-два раза больше станочного времени, и это множит разницу в цене материала: готовая деталь из нержавейки обычно обходится в 1,8–2,5 раза дороже. Закладывайте это в расчёт, когда назначаете нержавеющую сталь.

Кортеновская сталь, она же A242, за два-три года покрывается устойчивой ржавой патиной, которая дальше защищает её от коррозии. Её берут в архитектуре, в скульптуре и для наружных конструкций, а стоит она примерно как обычная углеродистая. Есть и оговорки: она не годится там, где стекающая ржавчина испачкает окружение, и до окончательного вида надо дождаться тех самых двух-трёх лет выветривания. Хороший средний путь для улицы, когда нержавейка не по карману, а ржавчина тревожит.