አይዝጌ ብረት መግነጢሳዊ ያልሆነ ሊሆን ይችላል?

አይዝጌ ብረት በግንባታ፣ በአውቶሞቲቭ፣ በምግብ ማቀነባበሪያ፣ በሕክምና እና በኢነርጂ ኢንዱስትሪዎች ውስጥ ጥቅም ላይ ከሚውሉት በጣም ሁለገብ ቁሳቁሶች አንዱ ነው። እጅግ በጣም ጥሩ በሆነው የዝገት መቋቋም፣ ከፍተኛ ጥንካሬ እና ንፁህ መልክ የታወቀ ነው። ሆኖም ግን፣ ከማይዝግ ብረት ውስጥ በጣም የተሳሳቱ ባህሪያት አንዱ የእሱ ነውማግኔቲዝምብዙ ሰዎች ሁሉም አይዝጌ ብረት መግነጢሳዊ ያልሆኑ ናቸው ብለው ያስባሉ - ግን ይህ ሁልጊዜ እውነት አይደለም።

ይህ ጽሑፍ ይዳስሳልአንዳንድ አይዝጌ ብረቶች ማግኔቲክ ሲሆኑ ሌሎቹ ደግሞ ማግኔቲክ ያልሆኑት ለምንድነው?ማግኔቲዝም በማኑፋክቸሪንግ ወይም በሙቀት ሕክምና እንዴት ሊለወጥ እንደሚችል እና ይህ ለተለያዩ አፕሊኬሽኖች ምን ማለት እንደሆነ። ከፍተኛ አፈጻጸም ያላቸው አይዝጌ ብረት ምርቶች ዓለም አቀፍ አቅራቢ እንደመሆንዎ መጠን፣ሳኪስቲልበአይዝጌ ብረት ውስጥ ያለውን መግነጢሳዊ ባህሪ በስተጀርባ ያለውን ሳይንሳዊ መሰረት እና የተወሰኑ የኢንዱስትሪ መስፈርቶችን እንዴት ማሟላት እንደሚቻል ያብራራል።

1. በአይዝጌ ብረት ውስጥ ማግኔቲዝምን የሚወስነው ምንድን ነው?

አይዝጌ ብረት መግነጢሳዊ ያልሆነ መሆን አለመሆኑን ለመረዳት በመጀመሪያ ውስጣዊ አወቃቀሩን መመልከት አለብን። በብረታ ብረት ውስጥ ያለው ማግኔቲዝም በዋናነት የተያያዘው ከየአቶሞች አቀማመጥበክሪስታል አወቃቀራቸው ውስጥ።

አይዝጌ ብረት በብረታ ብረት አወቃቀራቸው ላይ በመመስረት በበርካታ ዋና ዋና ምድቦች የተከፈለ ነው-

• ኦስቲኒቲክ አይዝጌ ብረት(ለምሳሌ፣ 304፣ 316፣ 310S)

• ፌሪቲክ አይዝጌ ብረት(ለምሳሌ፣ 430፣ 446)

• ማርቴንሲቲክ አይዝጌ ብረት(ለምሳሌ፣ 410፣ 420)

• ባለ ሁለትዮሽ አይዝጌ ብረት(የኦስቴኒቲክ እና የፌሪቲክ ደረጃዎች ድብልቅ)

• ዝናብን የሚያጠናክሩ አይዝጌ ብረት(ለምሳሌ፣ 17-4PH)

ከእነዚህም መካከል፣ኦስቲኒቲክ አይዝጌ ብረትበጣም የተለመዱ እና በአጠቃላይ በጣም የተለመዱ ናቸውበተሰነጠቀበት ሁኔታቸው ውስጥ መግነጢሳዊ ያልሆኑይህ መግነጢሳዊ ያልሆነ ባህሪ የፊት ማዕከል ኩቢክ (FCC) ክሪስታል አወቃቀራቸው ምክንያት ነው፣ ይህም መግነጢሳዊ ጎራዎች በቀላሉ እንዲስተካከሉ አይፈቅድም።

በሌላ በኩል፣ፌሪቲክ እና ማርቴንሲቲክ አይዝጌ ብረትአካልን ማዕከል ያደረገ ኩቢክ (ቢሲሲ) መዋቅር አላቸው፣ ይህም መግነጢሳዊ ጎራ አሰላለፍን ይደግፋል፣ ይህም እነሱን ያዘጋጃቸዋልበጣም ማግኔቲክ.

2. አንዳንድ የማይዝግ ብረቶች ማግኔቲክ የሆኑት ለምንድን ነው?

በአይዝጌ ብረት ውስጥ ያለው የማግኔትነት መጠን የሚወሰነው በፌሪት or ማርቴንሳይትደረጃ አለ። እነዚህ ደረጃዎች ሲቆጣጠሩ፣ ብረቱ መግነጢሳዊ ይሆናል።

ለምሳሌ፦

• የፌሪቲክ ደረጃዎችእንደAISI 430እናAISI 446ሁልጊዜም መግነጢሳዊ ናቸው።

• የማርቴንሲቲክ ደረጃዎችእንደAISI 410 or AISI 420እንዲሁም ከሙቀት ሕክምና በኋላ ማግኔቲክ ናቸው።

• የኦስቲኒቲክ ደረጃዎችእንደAISI 304 ወይም 316በተለምዶ መግነጢሳዊ ያልሆኑ ናቸው፣ ነገር ግን በቀዝቃዛ ስራ ሲሰሩ ትንሽ መግነጢሳዊ ሊሆኑ ይችላሉ።

ቀዝቃዛ ሥራ - እንደመታጠፍ፣ መንከባለል፣ መሳል ወይም ማሽነሪ- አንዳንድ የኦስቲኒቲክ መዋቅር ወደ እንዲለወጥ ያደርጋልማርቴንሳይትመግነጢሳዊ ምዕራፍ። ይህ ለውጥ 304 የማይዝግ ብረት ማጠቢያ በታጠፉ ማዕዘኖች ወይም በከፍተኛ ሁኔታ በተፈጠሩ ጠርዞች አቅራቢያ ትንሽ መግነጢሳዊነት ሊያሳይ የሚችልበትን ምክንያት ያብራራል።

3. አይዝጌ ብረት እንደገና ማግኔቲክ ያልሆነ ሊሆን ይችላል?

አዎ፣ አይዝጌ ብረት እንደገና መግነጢሳዊ ያልሆነ ሊሆን ይችላል፣ ነገር ግን በአወቃቀሩ እና በሕክምናው ላይ የተመሰረተ ነው።

ኦስቲኒቲክ አይዝጌ ብረት (እንደ 304 ወይም 316 ያሉ) በቀዝቃዛ አሠራር ምክንያት መግነጢሳዊ በሚሆንበት ጊዜ፣የሙቀት ሕክምና (ማቃጠል)መግነጢሳዊ ያልሆነውን ሁኔታ ወደነበረበት መመለስ ይችላል። በማጥለቅለቅ ጊዜ፣ ብረቱ ወደ ከፍተኛ ሙቀት - በተለምዶ ከ1050°ሴ እስከ 1100°ሴ - ይሞቃል እና ከዚያም በፍጥነት ይቀዘቅዛል። ይህ ሂደት የተዛባው የክሪስታል መዋቅር ወደ ሙሉ በሙሉ ኦስቲኒቲክ (ማግኔቲክ ያልሆነ) ደረጃ እንዲለወጥ ያስችለዋል።

ሆኖም፣ፌሪቲክ እና ማርቴንሲቲክ አይዝጌ ብረትበሙቀት ሕክምና አማካኝነት ሙሉ በሙሉ መግነጢሳዊ ያልሆነ ሊሆን አይችልም፣ ምክንያቱም የመሠረቱ መዋቅር በተፈጥሮው መግነጢሳዊ ነው። እነዚህ ደረጃዎች ከደረቁ በኋላም ቢሆን ጠንካራ መግነጢሳዊ ባህሪያትን ይይዛሉ።

4. ከኦስቲኒቲክ ያልሆነ ማግኔቲዝም በስተጀርባ ያለው ሳይንስ

የኦስቴኒቲክ አይዝጌ ብረት መግነጢሳዊ ያልሆነ ባህሪ ከሱ ጋር በቅርበት የተቆራኘ ነውየኒኬል ይዘትኒኬል በክፍል ሙቀት ውስጥ የኦስቲኒቲክ አወቃቀሩን ያረጋጋል። የኒኬል ይዘቱ በቂ በሆነ መጠን ሲጨምር፣ ብረቱ የኤፍሲሲ ክሪስታል ጥልፍልፍን ይይዛል፣ ይህም ማግኔቲዝምን አይደግፍም።

ለምሳሌ፦

• ዓይነት 304 አይዝጌ ብረትከ8-10.5% ኒኬል ይዟል እና በአብዛኛው መግነጢሳዊ ያልሆነ ሆኖ ይቆያል።

• ዓይነት 316 አይዝጌ ብረትከ10-14% ኒኬል እና ከ2-3% ሞሊብዲነም ጋር፣ የበለጠ የተሻለ የዝገት መቋቋም ችሎታ ይሰጣል እና በአብዛኛዎቹ ሁኔታዎች ማግኔቲክ ሆኖ ይቆያል።

የኒኬል ይዘት ከቀነሰ (እንደ ዝቅተኛ-ኒኬል ወይም "200-ተከታታይ" ደረጃዎች)፣ አወቃቀሩ በከፊል ያልተረጋጋ ስለሚሆን ብረቱ ከተሰራ በኋላ የተወሰነ መግነጢሳዊ ምላሽ ሊያሳይ ይችላል።

5. በአይዝጌ ብረት ውስጥ ማግኔቲዝምን የሚነኩ ምክንያቶች

የማይዝግ ብረት አካል መግነጢሳዊ መሆኑን ወይም አለመሆኑን የሚወስኑ በርካታ ቁልፍ ነገሮች አሉ፡

a. የኬሚካል ቅንብር

ዋናዎቹ የቅይጥ ንጥረ ነገሮች - ክሮሚየም፣ ኒኬል፣ ሞሊብዲነም እና ማንጋኒዝ - በኦስቲኒቲክ እና በፌሪቲክ ደረጃዎች መካከል ያለውን ሚዛን ላይ ተጽዕኖ ያሳድራሉ። ኒኬል እና ናይትሮጅን ማግኔቲዝምን አለማበረታታትን ያበረታታሉ፣ ክሮሚየም እና ካርቦን ደግሞ ማግኔቲዝምን ያበረታታሉ።

b. የሙቀት ሕክምና

አኒሊንግ በኦስቲኒቲክ ብረቶች ውስጥ ማግኔቲዝምን ሊቀንስ ወይም ሊያስወግድ ይችላል፣ ነገር ግን ማጥመቅ ወይም ማጥበቅ በማርቴንሲቲክ ደረጃዎች ውስጥ ማግኔቲዝምን ሊጨምር ይችላል።

c. ቀዝቃዛ ሥራ እና ሜካኒካል ውጥረት

እንደ ሮሊንግ ወይም ስታምፕንግ ያሉ የቅርጽ ለውጦች በጭንቀት ምክንያት የሚመጣውን ማርቴንሳይት ያስከትላሉ፣ ይህም ቁሱ መጀመሪያ ላይ መግነጢሳዊ ባይሆንም እንኳ ትንሽ መግነጢሳዊ ያደርገዋል።

d. ብየዳ

በተገጣጠሙ አይዝጌ ብረት ውስጥ ያለው የሙቀት-ተጽዕኖ ዞን (HAZ) አንዳንድ ጊዜ በማይክሮስትራክቸራል ለውጦች ምክንያት ከፊል ማግኔቲዝምን ሊያሳይ ይችላል፣ በተለይም በዱፕሌክስ ወይም ኦስቲኒቲክ ደረጃዎች።

6. ማግኔቲክ ያልሆነ አይዝጌ ብረት የሚያስፈልጋቸው አፕሊኬሽኖች

መግነጢሳዊ ያልሆኑ አይዝጌ ብረት በኢንዱስትሪዎች ውስጥ ወሳኝ ናቸውመግነጢሳዊ ጣልቃገብነት መወገድ አለበትወይም መግነጢሳዊ ባህሪያት ተግባራዊነትን ሊነኩ የሚችሉበት። የተለመዱ አፕሊኬሽኖች የሚከተሉትን ያካትታሉ፡

• የሕክምና እና የቀዶ ጥገና መሳሪያዎች– ከኤምአርአይ ጋር የሚጣጣሙ መሳሪያዎች ሙሉ በሙሉ ማግኔቲክ ያልሆኑ መሆን አለባቸው።

• ኤሮስፔስ እና መከላከያ- የተወሰኑ የአሰሳ ስርዓቶች መግነጢሳዊ መስኮችን የማያዛቡ ቁሳቁሶችን ይፈልጋሉ።

• ኤሌክትሮኒክስ እና ኮሙኒኬሽን- ስሜታዊ ዳሳሾች እና መሳሪያዎች ከማግኔቲክ ጣልቃገብነት ነፃ ሆነው መሥራት አለባቸው።

• ክሪዮጀኒክ እና የቫኩም መሳሪያዎች- መግነጢሳዊ ያልሆኑ ብረቶች ያልተፈለገ መግነጢሳዊ መስህብን ወይም የሙቀት ክምችትን ይከላከላሉ።

• የባህር እና የኬሚካል ማቀነባበሪያ መሳሪያዎች– እንደ 316L ያሉ የኦስቲኒቲክ ግሬዶች መግነጢሳዊ ያልሆነ እና ዝገት የሚቋቋም አፈፃፀም ይሰጣሉ።

በእነዚህ አፕሊኬሽኖች ውስጥ፣ሳኪስቲልትክክለኛ በሆነ መንገድ የተመረቱ ኦስቲኒቲክ አይዝጌ ብረትን በተረጋገጡ መግነጢሳዊ ያልሆኑ ባህሪያት ያቀርባል፣ ይህም በአስቸጋሪ አካባቢዎች አስተማማኝነት እና ወጥነት ያረጋግጣል።

7. ዱፕሌክስ አይዝጌ ብረት ማግኔቲክ ያልሆነ ሊሆን ይችላል?

እንደ ዱፕሌክስ አይዝጌ ብረት ያሉ2205 (UNS S32205), ሁለቱንም ኦስቲኒቲክ እና ፌሪቲክ ደረጃዎችን ይይዛሉ - በግምት 50/50። በዚህም ምክንያት፣ ያሳያሉከፊል ማግኔቲዝምሙሉ በሙሉ መግነጢሳዊ ባይሆኑም፣ የእነሱ መግነጢሳዊ መተላለፊያ ከንፁህ ፌሪቲክ ብረቶች ያነሰ ነው።

ይህ መካከለኛ መግነጢሳዊነት ተቀባይነት ሲኖረው የዱፕሌክስ ደረጃዎችን ጠቃሚ ያደርገዋል ነገር ግን ከፍተኛ ጥንካሬ እና የዝገት መቋቋም ያስፈልጋል - ለምሳሌ በባህር ዳርቻ የነዳጅ መድረኮች፣ የጨው ማስወገጃ ፋብሪካዎች እና የኬሚካል ማቀነባበሪያ ቧንቧዎች።

8. በአይዝጌ ብረት ውስጥ ማግኔቲዝምን መሞከር

በአይዝጌ ብረት ውስጥ ማግኔቲዝም በበርካታ ዘዴዎች ሊለካ ይችላል-

a. ቀላል የማግኔት ሙከራ

በእጅ የሚሰራ ማግኔት የማይዝግ ብረት ዕቃ መግነጢሳዊ መሆኑን ወይም አለመሆኑን በፍጥነት ሊወስን ይችላል። ማግኔቱ በጥብቅ ከተጣበቀ፣ ቁሱ ፌሪቲክ ወይም ማርቴንሲቲክ ነው፤ መስህቡ ደካማ ወይም ከሌለ፣ ምናልባት ኦስቲኒቲክ ሊሆን ይችላል።

b. ዘላቂነት መለኪያ

ይበልጥ ትክክለኛ የሆነ መሳሪያ፣ መግነጢሳዊ የፐርሚቴሬሽን ሜትር ተብሎ የሚጠራው፣ የአረብ ብረትን አንጻራዊ መግነጢሳዊ ፐርሚቴሬሽን (µr) ይለካል።

• ሙሉ በሙሉ መግነጢሳዊ ያልሆኑ ብረቶች ወደ 1.0 የሚጠጋ µr አላቸው።

• ትንሽ መግነጢሳዊ (ከፊል ኦስቲኒቲክ) ብረቶች ከ1.02 እስከ 1.2 መካከል µr አላቸው።

• ጠንካራ መግነጢሳዊ ብረቶች ከ2.0 በላይ µr ሊኖራቸው ይችላል።

c. የኬሚካል ቅንብር ትንተና

እንደ XRF (የኤክስሬይ ፍሎረሰንስ) ጠመንጃዎች ያሉ ተንቀሳቃሽ ተንታኞች የቅይጥ ደረጃዎችን በፍጥነት ማረጋገጥ እና ብረት መግነጢሳዊ ወይም መግነጢሳዊ ያልሆነ መሆን እንዳለበት ማረጋገጥ ይችላሉ።

9. አምራቾች ማግኔቲዝምን እንዴት እንደሚቆጣጠሩ

በዘመናዊ ማኑፋክቸሪንግ፣ የአይዝጌ ብረት መግነጢሳዊ ባህሪያት በቅይጥ ዲዛይን እና የሂደት መለኪያዎች አማካኝነት በትክክል ሊቆጣጠሩ ይችላሉ። አምራቾች ብዙውን ጊዜ ያስተካክላሉ።የኒኬል፣ ናይትሮጅን እና የክሮሚየም መጠንበኦስቲኒቲክ እና በፌሪቲክ መዋቅሮች መካከል የሚፈለገውን ሚዛን ለማግኘት።

በተጨማሪም፣የማቃጠያ ምድጃዎችከቁጥጥር ጋር በተያያዙ ከባቢ አየር ውስጥ ውጥረትን ለማስታገስ እና በቀዝቃዛ የሚሰሩ ክፍሎች ውስጥ መግነጢሳዊ ያልሆኑ ባህሪያትን ወደነበረበት ለመመለስ ያገለግላሉ። ይህ በተለይ እንደ ሴሚኮንዳክተር መሳሪያዎች፣ የቫክዩም ክፍሎች እና የመሳሪያ መሳሪያዎች ላሉ ከፍተኛ ትክክለኛነት ላላቸው ኢንዱስትሪዎች አስፈላጊ ነው።

10. ስለ ማግኔቲክ አይዝጌ ብረት የተለመዱ አፈ ታሪኮች

አፈ-ታሪክ 1፡ ሁሉም አይዝጌ ብረት መግነጢሳዊ ያልሆኑ ናቸው

ይህ የተሳሳተ ነው። የተወሰኑ የኦስቴኒቲክ ደረጃዎች ብቻ ሙሉ በሙሉ ማግኔቲክ ያልሆኑ ሲሆኑ፣ የፌሪቲክ እና የማርቴንሲቲክ ደረጃዎች ደግሞ ማግኔቲክ ናቸው።

አፈ-ታሪክ 2፡ መግነጢሳዊ አይዝጌ ብረቶች ዝቅተኛ ጥራት ያላቸው ናቸው

እውነት አይደለም። ማግኔቲዝም ከዝገት መቋቋም ወይም ከሜካኒካል ጥንካሬ ጋር ምንም ግንኙነት የለውም። እንደ እውነቱ ከሆነ፣ እንደ 430 እና 410 ያሉ መግነጢሳዊ ደረጃዎች በወጥ ቤት እቃዎች እና በአውቶሞቲቭ ክፍሎች ውስጥ በስፋት ጥቅም ላይ ይውላሉ።

አፈ-ታሪክ 3፡ ማግኔቲዝም ደካማ አይዝጌ ብረትን ያመለክታል

መግነጢሳዊ ምላሽ ማለት ብረቱ የውሸት ወይም ዝቅተኛ ደረጃ ያለው ነው ማለት አይደለም። ብዙ እውነተኛ 304 አይዝጌ ብረት ከተሰራ በኋላ ደካማ ማግኔቲዝም ሊያሳዩ ይችላሉ።

አፈ-ታሪክ 4፡ የሙቀት ሕክምና ማንኛውንም አይዝጌ ብረት ማግኔቲክ እንዳይሆን ሊያደርግ ይችላል

የሙቀት ሕክምና የሚሰራው ለኦስቴኒቲክ ደረጃዎች ብቻ ነው። የፌሪቲክ እና የማርቴንሲቲክ ብረቶች በውስጣቸው ባለው መዋቅር ምክንያት ሙሉ በሙሉ ማግኔቲዝድ ሊሆኑ አይችሉም።

11. እውነተኛው ዓለም ምሳሌ፡ 304 የማይዝግ ብረትን ዲማግኔቲዚንግ

ከባድ ቀዝቃዛ ስዕል ከተደረገ በኋላ መግነጢሳዊ የሚሆነውን 304 አይዝጌ ብረት አሞሌን አስቡበት። እንደገና መግነጢሳዊ ያልሆነ ለማድረግ፣ ሊሆን ይችላልበ1080°ሴ ተቃጥሏልተከትሎፈጣን የውሃ መጥለቅለቅይህ ሂደት በጭንቀት ምክንያት የሚመጣውን ማርቴንሳይት ያስወግዳል እና ንፁህ የሆነ የኦስቲኒቲክ ደረጃን ያድሳል።

ይሁን እንጂ፣ ውጤቱም በስብስቡ ላይ የተመሰረተ ነው - የኒኬል ይዘቱ ትንሽ ዝቅተኛ ከሆነ ወይም የቀረው የፌሪቲክ ደረጃዎች ካሉ፣ ብረቱ ሙሉ በሙሉ መግነጢሳዊ ላይሆን ይችላል።

12. ማግኔቲክ ላልሆኑ አፕሊኬሽኖች ትክክለኛውን አይዝጌ ብረት መምረጥ

መግነጢሳዊ ያልሆነ አፈፃፀም ወሳኝ በሚሆንበት ጊዜ፣ የቁሳቁስ ምርጫ በሁለቱም ላይ የተመሠረተ መሆን አለበትየኬሚካል ቅንብርእናየማምረት ሂደትየሚከተሉት አስተማማኝ ያልሆኑ መግነጢሳዊ ምርጫዎች ናቸው፡