عند اختيار درجة الفولاذ المقاوم للصدأ (SS) لتطبيقك أو نموذجك الأولي، من الضروري مراعاة ما إذا كانت الخصائص المغناطيسية مطلوبة. لاتخاذ قرار مدروس، من المهم فهم العوامل التي تحدد ما إذا كانت درجة الفولاذ المقاوم للصدأ مغناطيسية أم لا.
الفولاذ المقاوم للصدأ سبائكٌ أساسها الحديد، تشتهر بمقاومتها الممتازة للتآكل. هناك أنواعٌ مختلفة من الفولاذ المقاوم للصدأ، أهمها الأوستنيتي (مثل 304H20RW و304F10250X010SL) والفريتي (يُستخدم عادةً في تطبيقات السيارات وأدوات المطبخ والمعدات الصناعية). تتميز هاتان الفئتان بتركيبات كيميائية مميزة، مما يؤدي إلى تباين سلوكهما المغناطيسي. يميل الفولاذ المقاوم للصدأ الفريتي إلى أن يكون مغناطيسيًا، بينما لا يكون كذلك. تنشأ مغناطيسية الفولاذ المقاوم للصدأ الفريتي من عاملين رئيسيين: محتواه العالي من الحديد وتركيبه الهيكلي الأساسي.
الانتقال من الطور غير المغناطيسي إلى الطور المغناطيسي في الفولاذ المقاوم للصدأ
كلاهما304تندرج الفولاذات المقاومة للصدأ 316 ضمن فئة الأوستنيتي، مما يعني أنه عند تبريدها، يحتفظ الحديد بشكله الأوستينيتي (حديد جاما)، وهو طور غير مغناطيسي. تتوافق أطوار الحديد الصلب المختلفة مع هياكل بلورية مميزة. في بعض سبائك الفولاذ الأخرى، يتحول طور الحديد عالي الحرارة هذا إلى طور مغناطيسي أثناء التبريد. ومع ذلك، فإن وجود النيكل في سبائك الفولاذ المقاوم للصدأ يمنع هذا التحول الطوري عند تبريد السبيكة إلى درجة حرارة الغرفة. ونتيجة لذلك، يُظهر الفولاذ المقاوم للصدأ قابلية مغناطيسية أعلى قليلاً من المواد غير المغناطيسية تمامًا، على الرغم من أنه يظل أقل بكثير مما يُعتبر عادةً مغناطيسيًا.
من المهم ملاحظة أنه لا ينبغي بالضرورة توقع قياس هذه القابلية المغناطيسية المنخفضة لكل قطعة من الفولاذ المقاوم للصدأ 304 أو 316 تصادفها. فأي عملية قادرة على تغيير البنية البلورية للفولاذ المقاوم للصدأ يمكن أن تؤدي إلى تحول الأوستينيت إلى أشكال الحديد المغناطيسية المارتنسيت أو الفريت. وتشمل هذه العمليات المعالجة الباردة واللحام. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن يتحول الأوستينيت تلقائيًا إلى مارتنسيت في درجات حرارة منخفضة. ومما يزيد الأمر تعقيدًا أن الخصائص المغناطيسية لهذه السبائك تتأثر بتركيبها. حتى ضمن النطاقات المسموح بها من التباين في محتوى النيكل والكروم، يمكن ملاحظة اختلافات ملحوظة في الخصائص المغناطيسية لكل سبيكة.
اعتبارات عملية لإزالة جزيئات الفولاذ المقاوم للصدأ
كل من 304 والفولاذ المقاوم للصدأ 316تُظهر هذه المواد خصائص مغناطيسية بارامغناطيسية. ونتيجةً لذلك، يُمكن جذب جسيمات صغيرة، مثل الكرات التي تتراوح أقطارها بين 0.1 و3 مم تقريبًا، نحو فواصل مغناطيسية قوية موضوعة في أماكن استراتيجية داخل مجرى المنتج. وحسب وزنها، والأهم من ذلك، وزنها بالنسبة لقوة الجذب المغناطيسي، ستلتصق هذه الجسيمات الصغيرة بالمغناطيسات أثناء عملية الإنتاج.
بعد ذلك، يُمكن إزالة هذه الجسيمات بفعالية أثناء عمليات تنظيف المغناطيس الروتينية. بناءً على ملاحظاتنا العملية، وجدنا أن جسيمات الفولاذ المقاوم للصدأ 304 أكثر عرضة للاحتفاظ بها في التدفق مقارنةً بجسيمات الفولاذ المقاوم للصدأ 316. ويُعزى ذلك أساسًا إلى الطبيعة المغناطيسية الأعلى قليلًا للفولاذ المقاوم للصدأ 304، مما يجعله أكثر استجابةً لتقنيات الفصل المغناطيسي.
وقت النشر: ١٨ سبتمبر ٢٠٢٣