ኦስቲኒቲክ አይዝጌ ብረት ማግኔቲክ እንዳይሆን የሚያደርገው ምንድን ነው?

አይዝጌ ብረት በዘመናዊ ምህንድስና ውስጥ በስፋት ጥቅም ላይ ከሚውሉት ቁሳቁሶች አንዱ ሲሆን በልዩ የዝገት መቋቋም፣ ዘላቂነት እና ሁለገብነት ይታወቃል። ከብዙ ዓይነቶች መካከልኦስቲኒቲክ አይዝጌ ብረትከኩሽና መሳሪያዎች እስከ ኬሚካል ፋብሪካዎች፣ የህክምና መሳሪያዎች እና የአየር ላይ ክፍሎች ድረስ በሁሉም ነገር ውስጥ የሚገኘው በብዛት ጥቅም ላይ የዋለው ቡድን ሆኖ ጎልቶ ይታያል።

የኦስቴኒቲክ አይዝጌ ብረት በጣም ልዩ ከሆኑት ባህሪያት አንዱ እሱ ነውመግነጢሳዊ ያልሆነይህ ባህሪ ከሌሎች እንደ ፌሪቲክ ወይም ማርቴንሲቲክ ግሬዶች ካሉ አይዝጌ ብረት ዓይነቶች ይለያል፣ እነዚህም በተፈጥሮ መግነጢሳዊ ናቸው። ነገር ግን ኦስቲኒቲክ አይዝጌ ብረትን ማግኔቲክ ያልሆነ የሚያደርገው ምንድን ነው?

በዚህ ጽሑፍ ውስጥ፣ መግነጢሳዊ ያልሆነ ባህሪውን በስተጀርባ ያለውን የብረታ ብረት ሳይንስ፣ እንደ ኒኬል እና ናይትሮጅን ያሉ የቅይጥ ንጥረ ነገሮችን ሚና፣ መግነጢሳዊ ባህሪውን ሊቀይሩ የሚችሉ ሁኔታዎችን እና ኢንዱስትሪዎች በዚህ ልዩ የአይዝጌ ብረት ምድብ ላይ ለምን እንደሚመኩ እንመረምራለን። እንደ ግንባር ቀደም የማይዝግ ብረት አምራች፣ሳኪስቲልየኦስቲኒቲክ መዋቅሮች እንዴት እንደሚፈጠሩ እና መግነጢሳዊ ባህሪያቸው ለከፍተኛ አፈጻጸም አፕሊኬሽኖች እንዴት እንደሚቆጣጠር ጥልቅ ግንዛቤ ይሰጣል።

1. ኦስቲኒቲክ አይዝጌ ብረት ምንድን ነው?

ኦስቲኒቲክ አይዝጌ ብረት የማይዝግ ብረት አይነት ሲሆንፊት ላይ ያተኮረ ኩቢክ (FCC)ክሪስታል መዋቅር። ይህ ማይክሮስትራክቸር የሚረጋው በተወሰኑ ቅይጥ ንጥረ ነገሮች - በዋናነትኒኬል, ክሮሚየምእና አንዳንድ ጊዜማንጋኒዝእናናይትሮጅን.

የኤፍሲሲ አወቃቀር ለሱ ቁልፍ ነውመግነጢሳዊ ያልሆነተፈጥሮ። በዚህ ዝግጅት ውስጥ፣ እያንዳንዱ አቶም በኩቢክ ጥልፍልፍ ውስጥ በ12 ሌሎች የተከበበ ሲሆን ይህም መግነጢሳዊ ጎራዎች በቀላሉ እንዳይስተካከሉ ይከላከላል። ይህ የጎራ አሰላለፍ አለመኖር በመደበኛ ሁኔታዎች ውስጥ ማግኔቲዝምን የሚያስወግደው ነው።

የኦስቴኒቲክ አይዝጌ ብረት እንደሚከተሉት ባሉ ደረጃዎች ይወከላል304፣ 304L፣ 316፣ 316L፣ 310S፣ 321 እና 347. በስፋት ጥቅም ላይ የሚውሉት እጅግ በጣም ጥሩ የዝገት መቋቋም፣ ጥሩ የቅርጽ ችሎታ እና የሜካኒካል ጥንካሬን ከማግኔቲክ ያልሆነ ባህሪያቸው ጋር ስለሚያጣምሩ ነው።

2. የክሪስታል መዋቅር በማግኔቲዝም ውስጥ ያለው ሚና

ኦስቲኒቲክ አይዝጌ ብረት መግነጢሳዊ ያልሆነበትን ምክንያት ለመረዳት በመጀመሪያ በመካከላቸው ያለውን ግንኙነት መመልከት አለብንየክሪስታል መዋቅር እና ማግኔቲዝም.

በብረታ ብረት ውስጥ፣ ማግኔቲዝም የየመግነጢሳዊ ጎራዎች አሰላለፍኤሌክትሮኖች በተመሳሳይ አቅጣጫ የሚያተኩሩባቸው በቁሳቁሱ ውስጥ ትናንሽ ክልሎች ናቸው። እነዚህ ጎራዎች ማግኔቲዝምን ለማመጣጠን እና ለማምረት የብረቱ ክሪስታል መዋቅር ያንን አሰላለፍ መደገፍ አለበት።

• ፌሪቲክ እና ማርቴንሲቲክ አይዝጌ ብረትአላቸውአካል-ተኮር ኩቢክ (ቢሲሲ) or የሰውነት ማዕከል ያለው ቴትራጎናል (BCT)መዋቅር። ይህ ዝግጅት መግነጢሳዊ ጎራዎች በቀላሉ እንዲስተካከሉ ያስችላቸዋል፣ ይህም ጠንካራ ማግኔቲክ ያደርጋቸዋል።

• ኦስቲኒቲክ አይዝጌ ብረትበተቃራኒው፣ አላቸውየኤፍሲሲ መዋቅርየዚህ መዋቅር ሲሜትሪ እና አቶሚክ አቀማመጥ የሽክርክሪቶችን ትይዩ አሰላለፍ ይከላከላሉ፣ ይህም ቁሳቁሱን ይፈጥራልፓራማግኔቲክ ወይም ማግኔቲክ ያልሆነበክፍል ሙቀት።

ይህ የመዋቅር ልዩነት ሁሉም የማይዝግ ብረቶች ብረት - መግነጢሳዊ አካል - ቢይዙም - ሁሉም መግነጢሳዊ ባህሪያትን የማያሳዩበትን ምክንያት ያብራራል።

3. ኒኬል በማግኔቲዝም ውስጥ ያለው ሚና

ኒኬል ኦስቲኒቲክ አይዝጌ ብረትን ማግኔቲክ እንዳይሆን የሚያደርገው በጣም አስፈላጊው ንጥረ ነገር ነው።ኦስቲኒቲክ (ኤፍሲሲ)በክፍል ሙቀት ውስጥ የብረት ደረጃ፣ ወደ ፌራይት ወይም ማርቴንሳይት እንዳይለወጥ ይከላከላል።

በቂ ኒኬል ከሌለ አይዝጌ ብረት የመፍጠር ዝንባሌ አለውየፌሪቲክ መዋቅሮችበማጠናከር ወቅት፣ እነዚህም መግነጢሳዊ ናቸው። ከ8-12 በመቶ ኒኬል በመጨመር፣ ብረቱ ከቀዘቀዘ በኋላም ቢሆን የኦስቲኒቲክ አወቃቀሩን ይጠብቃል፣ ይህም መግነጢሳዊ አለመሆኑ ያረጋግጣል።

ለምሳሌ፦

• ዓይነት 304 አይዝጌ ብረትበግምት 18 በመቶ ክሮሚየም እና 8 በመቶ ኒኬል ይዟል።

• ዓይነት 316 አይዝጌ ብረትለተሻለ የዝገት መቋቋም ሞሊብዲነም (2-3 በመቶ) ይጨምራል ነገር ግን ኦስቲኒቲክ እና ማግኔቲክ ያልሆነ ሆኖ ለመቆየት ከ10-14 በመቶ የሚሆነውን ኒኬል ይይዛል።

ስለዚህ ኒኬል እንደማረጋጊያብረቱን ወደ ማግኔቲክ ያልሆነው ቅርፁ የሚቆልፈው።

4. ክሮሚየም ብቻውን በቂ ያልሆነው ለምንድን ነው?

ክሮሚየም በላዩ ላይ ተለጣፊ የኦክሳይድ ፊልም በመፍጠር የዝገት መቋቋምን ቢሰጥም፣ አይዝጌ ብረትን ማግኔቲክ እንዳይሆን አያደርገውም።የፌሪት ቅርጽ ያለው አካልማለትም ሰውነትን ማዕከል ያደረገ ኩብ መዋቅርን ያበረታታል።

ክሮሚየም ከበቂ ኒኬል ጋር ሲዋሃድ ብቻ ነው የሚመጣው ቅይጥ ኦስቲኒቲክ እና ማግኔቲክ ያልሆነ ሆኖ የሚቆየው። ይህ በፌራይት-ፎርሚንግ እና ኦስቲኒት-ማረጋጊያ አካላት መካከል ያለው ሚዛን የተፈለገውን መግነጢሳዊ ያልሆነ ባህሪ ለማሳካት አስፈላጊ ነው።

5. ናይትሮጅን ማግኔቲዝምን እንዴት እንደሚነካ

ዘመናዊ ቅይጥ ዲዛይን አንዳንድ ጊዜ ጥቅም ላይ ይውላልናይትሮጅንለኒኬል በከፊል ምትክ። ናይትሮጅን ውጤታማኦስቲናይት ማረጋጊያእና ዝቅተኛ የኒኬል ይዘት ባላቸው አይዝጌ ብረቶች ውስጥ ማግኔቲዝምን ሊቀንስ ይችላል።

ለምሳሌ፣ በተወሰኑ 200-ተከታታይ አይዝጌ ብረቶች (እንደ 201 ወይም 202 ያሉ) ውስጥ፣ ናይትሮጅን የኦስቲኒቲክ አወቃቀሩን ለመጠበቅ ይረዳል እና የኒኬል መጠን ቢቀንስም እንኳ ማግኔቲዝምን ይቀንሳል። ሆኖም፣ እነዚህ ቅይጥዎች በከፊል ማርቴንሲቲክ ለውጥ ምክንያት ከባድ ቅዝቃዜ ከተከሰተ በኋላ ትንሽ መግነጢሳዊ ሊሆኑ ይችላሉ።

6. ኦስቴኒቲክ አይዝጌ ብረት ማግኔቲክ ሊሆን ይችላል?

ኦስቲኒቲክ አይዝጌ ብረት ቢሆንምበተሰነጠቀበት ሁኔታ ውስጥ መግነጢሳዊ ያልሆነ፣ ይችላልትንሽ መግነጢሳዊ ይሁኑበተወሰኑ ሁኔታዎች። ይህ የሚከሰተው ሜካኒካል ዲስኦርደር ወይም ቀዝቃዛ ስራ የክሪስታል አወቃቀሩን ሲቀይር ነው።

ኦስቲኒቲክ አይዝጌ ብረት ሲኖርየታጠፈ፣ የተሳለ፣ የተጠቀለለ ወይም የተተገበረ, ኃይለኛው ውጥረት አንዳንድ የኦስቲኒቲክ (FCC) መዋቅር ወደማርቴንሳይት (ቢሲቲ)ማግኔቲክ ነው። ይህ ይባላልውጥረት የሚያስከትለው ማርቴንሳይትምስረታ።

ለምሳሌ፦

• የ304 አይዝጌ ብረት ወረቀት ከመሠራቱ በፊት መግነጢሳዊ ላይሆን ይችላል ነገር ግን ጥልቅ ስዕል ወይም ቅርፅ ከተደረገ በኋላ ትንሽ መግነጢሳዊነት ያሳያል።

• የ316 አይዝጌ ብረት ቦልት በአብዛኛው መግነጢሳዊ ያልሆነ ሆኖ ሊቆይ ይችላል ነገር ግን ቀዝቃዛ ስራው ከፍተኛ በሆነበት በክር አካባቢ አቅራቢያ ወዳለ ማግኔት መለስተኛ መስህብ ያሳያል።

ይህ የቁሳቁሱን የዝገት መቋቋም ወይም አፈፃፀም አይጎዳውም - ደካማ መግነጢሳዊ ምላሽ ብቻ ያመጣል።

7. ማግኔቲዝም ሊወገድ ይችላል?

አዎ። ኦስቲኒቲክ አይዝጌ ብረት ከቀዝቃዛ ሥራ በኋላ መግነጢሳዊ ከሆነ፣ መግነጢሳዊ ያልሆነው ባህሪው ወደነበረበት ሊመለስ የሚችለው በየመፍትሄ ማቃጠል.

በዚህ ሂደት ውስጥ ብረቱ ይሞቃል1050–1100°ሴከዚያም በፍጥነት ይቀዘቅዛል። ይህ ከፍተኛ የሙቀት መጠን የማርቴንሲቲክ መዋቅር ወደ መጀመሪያው ኦስቲኒቲክ መዋቅር ሙሉ በሙሉ እንዲመለስ ያስችለዋል፣ ይህም ማግኔቲዝምን ያስወግዳል።

ይሁን እንጂ፣ ይህ ዘዴ የሚሠራው ለኦስቴኒቲክ ደረጃዎች ብቻ መሆኑን ልብ ማለት አስፈላጊ ነው። የፌሪቲክ እና የማርቴንሲቲክ አይዝጌ ብረት መሰረታዊ አወቃቀራቸው በተፈጥሮው መግነጢሳዊ ስለሆነ በማንጠልጠል አማካኝነት መግነጢሳዊ ያልሆኑ ሊሆኑ አይችሉም።

8. በቅንብር እና በማግኔቲዝም መካከል ያለው ግንኙነት

የአይዝጌ ብረት ኬሚካላዊ ቅንብር መግነጢሳዊ ባህሪውን በመወሰን ረገድ ወሳኝ ሚና ይጫወታል። የሚከተሉት ንጥረ ነገሮች የኦስቴኒቲክ መዋቅርን እና ማግኔቲዝምን ይነካሉ፡