Якая сталь немагнітная?

Калі людзі думаюць пра сталь, яны часта ўяўляюць сабе трывалы і магнітны метал. Аднак не ўсе віды сталі з'яўляюцца магнітнымі. Насамрэч, некаторыя віды сталі, асабліва пэўныя маркі нержавеючай сталі, вядомыя сваёй немагнітнасцю або толькі слабым магнітным уласцівасцю. Разуменне таго, што робіць некаторыя сталі немагнітнымі, мае важнае значэнне для інжынераў, дызайнераў і вытворцаў, якія працуюць у такіх галінах, як харчовая прамысловасць, медыцынскае абсталяванне, марское прымяненне і электроніка.

У гэтым артыкуле мы разгледзім, якія тыпы сталі не з'яўляюцца магнітнымі, чаму яны паводзяць сябе такім чынам і дзе яны звычайна выкарыстоўваюцца. Як надзейны пастаўшчык высакаякасных нержавеючых сталей,СЭКІСТЫЛзабяспечвае глыбокую тэхнічную экспертызу і высакаякасныя матэрыялы для ўсіх патрабаванняў да немагнітнай сталі.

1. Што азначае «немагнітная сталь»?

Немагнітная стальадносіцца да сплаваў, якія не праяўляюць моцнага магнітнага прыцягнення. У навуковай тэрміналогіі яны класіфікуюцца якаўстэнітнысталі з-за іх спецыфічнай крышталічнай структуры, вядомай якгранецэнтраваны кубічны (ГЦК)Такая структура не дазваляе выраўноўваць магнітныя дамены, што робіць сталь па сутнасці немагнітнай.

Аднак важна адзначыць, што некаторыя сталі могуць стаць злёгку магнітнымі пасля халоднай апрацоўкі або зваркі, але яны ўсё яшчэ захоўваюць значна слабейшы ​​магнетызм у параўнанні з ферытнымі або мартенсітнымі сталямі.

2. Навука, якая ляжыць у аснове магнетызму ў сталі

Магнетызм сталі ў значнай ступені залежыць ад яе мікраструктуры. Існуе тры асноўныя тыпы мікраструктур нержавеючай сталі:

• Аўстэнітны (немагнітны)– Гранецэнтраваная кубічная структура; утрымлівае вялікую колькасць нікеля і хрому; немагнітная ў адпаленым стане.

• Ферытны (магнітны)– Аб’ёмна-цэнтраваная кубічная структура; утрымлівае хром, але мала або зусім не ўтрымлівае нікель; моцна магнітная.

• Мартэнсітны (магнітны)– Высокае ўтрыманне вугляроду і хрому; магнітныя і загартоўваюцца пры тэрмічнай апрацоўцы.

Аўстэнітныя нержавеючыя сталі абавязаны сваімі немагнітнымі ўласцівасцямі нікелю, які стабілізуе структуру ГЦК і прадухіляе ўтварэнне магнітных фаз ферыту або мартэнсіту.

3. Распаўсюджаныя немагнітныя сталі

А. Аўстэнітныя нержавеючыя сталі

Гэта найбольш шырока выкарыстоўваныя немагнітныя сталі. Асноўныя маркі ўключаюць:

• Нержавеючая сталь 304 (UNS S30400)
  Вядомая як найбольш распаўсюджаная нержавеючая сталь, 304 змяшчае 18% хрому і 8% нікеля. Яна немагнітная ў адпаленым стане, але можа стаць злёгку магнітнай пасля цяжкай халоднай апрацоўкі.

• Нержавеючая сталь 316 (UNS S31600)
  Утрымлівае малібдэн для паляпшэння каразійнай устойлівасці, асабліва ў марскім і хімічным асяроддзі. Пераважна выкарыстоўваецца там, дзе патрэбна як каразійная ўстойлівасць, так і немагнітныя ўласцівасці.

• Нержавеючыя сталі 310 і 321
  Гэтыя маркі таксама немагнітныя і прызначаны для выкарыстання пры высокіх тэмпературах або ўстойлівых да акіслення умовах.

• Нержавеючая сталь 904L (UNS N08904)
  Супераўстэнітны гатунак з высокім утрыманнем нікеля (24–26%) і малібдэна (4–5%), што робіць яго немагнітным нават пасля вырабу.

4. Чаму варта выкарыстоўваць немагнітную сталь?

Немагнітныя сталі выконваюць важную ролю ў галінах прамысловасці, дзе магнітныя перашкоды, карозія і гігіена з'яўляюцца ключавымі праблемамі. Перавагі ўключаюць:

• Нізкая магнітная пранікальнасць:Прадухіляе магнітныя перашкоды ў адчувальным электронным або вымяральным абсталяванні.

• Выдатная каразійная ўстойлівасць:Ідэальна падыходзіць для марской, хімічнай і медыцынскай прамысловасці.

• Чысцімасць:Гладкая, непарыстая паверхня прадухіляе назапашванне бактэрый — ідэальна падыходзіць для харчовай і фармацэўтычнай прамысловасці.

• Трываласць і даўгавечнасць:Захоўвае высокую трываласць нават пры крыягенных тэмпературах.

5. Прымяненне немагнітных нержавеючых сталей

Дзякуючы ўнікальнаму спалучэнню ўласцівасцей, немагнітныя сталі выкарыстоўваюцца ў:

А. Медыцынскае і лабараторнае абсталяванне

Немагнітныя нержавеючыя сталі выкарыстоўваюцца для хірургічных інструментаў, кампанентаў МРТ-сканераў і бальнічнай мэблі, таму што яны не перашкаджаюць магнітным палям.

B. Марскія і афшорныя збудаванні

Нержавеючыя сталі 316 і 904L шырока выкарыстоўваюцца для вырабу кампанентаў суднаў, валаў вяслярных рухавікоў і марскіх платформаў, бо яны ўстойлівыя да карозіі ў марской вадзе і маюць мінімальны магнетызм.

C. Харчовая і напойная прамысловасць

Аўстэнітныя маркі, такія як 304 і 316, забяспечваюць чысціню, гігіену і ўстойлівасць да кіслот і соляў, якія сустракаюцца ў харчовай прамысловасці.

D. Прымяненне ў аэракасмічнай і абароннай галіне

Немагнітныя ўласцівасці маюць вырашальнае значэнне ў корпусах прыбораў і кампанентах самалётаў, дзе магнітныя перашкоды могуць паўплываць на прадукцыйнасць.

E. Электронныя і крыягенныя сістэмы

Аўстэнітныя сталі захоўваюць стабільнасць пры моцных холадах і не перашкаджаюць магнітным датчыкам, што робіць іх ідэальнымі для крыягенных рэзервуараў для захоўвання і дакладных прыбораў.

6. Фактары, якія могуць паўплываць на магнетызм нержавеючай сталі

Нават немагнітныя сталі могуць развіваць невялікі магнетызм з-за:

• Халодная апрацоўка (фармаванне, гнутка або пракатка):Механічнае напружанне можа выклікаць частковае пераўтварэнне ў мартэнсіт, што нязначна павялічвае магнетызм.

• Зварка:У зонах цеплавога ўздзеяння можа з'явіцца ферыт, што прывядзе да лакальнага магнетызму.

• Варыяцыі кампазіцыі:Ніжэйшае ўтрыманне нікеля можа знізіць аўстэнітную стабільнасць, павялічваючы рызыку магнітнай рэакцыі.

Каб захаваць немагнітныя ўласцівасці, вытворцы павінны старанна кантраляваць склад сплаву і ўмовы апрацоўкі.

7. Як праверыць, ці з'яўляецца сталь немагнітнай

Просты спосаб праверкі — выкарыстоўваць невялікі магніт. Размясціце яго побач са сталёвай паверхняй:

• Калі ёсцьняма прыцягнення, ён немагнітны (аўстэнітны).

• Калі гэтазлёгку прыліпае, у ім могуць прысутнічаць некаторыя ферытныя або мартенсітныя фазы з-за халоднай апрацоўкі.

• Калі гэтамоцна прыліпае, ён магнітны (ферытны або мартенсітны).

Прафесійныя лабараторыі могуць больш дакладна вымяраць магнітную пранікальнасць з дапамогай спецыялізаваных прыбораў.

8. Параўнанне магнітных і немагнітных сталей