Altzairu herdoilgaitza ez-magnetiko bihur al daiteke?

Altzairu herdoilgaitza eraikuntzan, automobilgintzan, elikagaien prozesamenduan, medikuntzan eta energian bezalako industrietan erabiltzen den material polifazetikoenetako bat da. Korrosioarekiko erresistentzia bikainagatik, erresistentzia handiagatik eta itxura garbiagatik da ezaguna. Hala ere, altzairu herdoilgaitzaren propietate okerren ulertuenetako bat bere...magnetismoaJende askok uste du altzairu herdoilgaitz guztiak ez-magnetikoak direla, baina hori ez da beti egia.

Artikulu honek aztertzen duzergatik diren altzairu herdoilgaitz batzuk magnetikoak eta beste batzuk ez, nola alda daitekeen magnetismoa fabrikazioaren edo tratamendu termikoaren bidez, eta zer esan nahi duen horrek aplikazio desberdinetarako. Altzairu herdoilgaitzezko produktuen errendimendu handiko hornitzaile global gisa,SAKYSTEELAltzairu herdoilgaitzaren portaera magnetikoaren oinarri zientifikoa azaltzen du eta nola kudeatu daitekeen industria-eskakizun espezifikoak betetzeko.

1. Zerk zehazten du altzairu herdoilgaitzezko magnetismoa?

Altzairu herdoilgaitza ez-magnetiko bihur daitekeen ulertzeko, lehenik eta behin bere barne-egitura aztertu behar dugu. Metalen magnetismoa batez ere honekin lotuta dagoatomoen antolamenduahaien kristal-egituran.

Altzairu herdoilgaitzak hainbat kategoria nagusitan banatzen dira, haien egitura metalurgikoaren arabera:

• Altzairu herdoilgaitz austenitikoak(adibidez, 304, 316, 310S)

• Altzairu herdoilgaitz ferritikoak(adibidez, 430, 446)

• Altzairu herdoilgaitz martensitikoak(adibidez, 410, 420)

• Altzairu herdoilgaitz duplexak(fase austenitiko eta ferritikoen nahasketa)

• Prezipitazioz gogortzen diren altzairu herdoilgaitzak(adibidez, 17-4PH)

Hauen artean,altzairu herdoilgaitz austenitikoakohikoenak dira eta, oro har,ez-magnetikoak egoera erregoskituanPropietate ez-magnetiko hau aurpegi-zentratutako kristal-egitura kubikoari (FCC) zor zaio, eta horrek ez du domeinu magnetikoak erraz lerrokatzen uzten.

Bestalde,altzairu herdoilgaitz ferritikoak eta martensitikoakgorputzean zentratutako egitura kubikoa (BCC) dute, domeinu magnetikoaren lerrokatzea onartzen duena, eta horrek bihurtzen dituoso magnetikoa.

2. Zergatik dira altzairu herdoilgaitz batzuk magnetikoak?

Altzairu herdoilgaitzaren magnetismo maila magnetismo kantitatearen araberakoa da.ferrita or martensitafasea dagoenean. Fase hauek nagusitzen direnean, altzairua magnetiko bihurtzen da.

Adibidez:

• Ferritiko mailakhala nolaAISI 430etaAISI 446beti magnetikoak dira.

• Martensitiko mailakhala nolaAISI 410 or AISI 420ere magnetikoak dira tratamendu termikoaren ondoren.

• Austenitiko mailakhala nolaAISI 304 edo 316normalean ez-magnetikoak dira, baina hotzean lantzean apur bat magnetiko bihur daitezke.

Lan hotza —adibidez,tolestea, biribilkatzea, marraztea edo mekanizatzea—egitura austenitiko batzuk eraldatzea eragiten dumartensita, fase magnetiko bat. Eraldaketa honek azaltzen du zergatik 304 altzairu herdoilgaitzezko harraska batek magnetismo arina erakuts dezakeen izkin edo ertz tolestuen ondoan, oso eratuta daudenetan.

3. Altzairu herdoilgaitza berriro ez-magnetikoa bihur al daiteke?

Bai, altzairu herdoilgaitza berriro ez-magnetikoa bihur daiteke, baina bere osaeraren eta tratamenduaren araberakoa da.

Altzairu herdoilgaitz austenitikoa (304 edo 316 bezalakoa) lanketa hotzaren ondorioz magnetiko bihurtzen denean,tratamendu termikoa (erreketa)bere egoera ez-magnetikoa berreskura dezake. Erreketan zehar, metala tenperatura altu batera berotzen da —normalean 1050 °C eta 1100 °C artean— eta gero azkar hozten da. Prozesu honek kristal-egitura desitxuratua fase guztiz austenitiko (ez-magnetiko) batean birmoldatzea ahalbidetzen du.

Hala ere,altzairu herdoilgaitz ferritikoak eta martensitikoakezin dira erabat ez-magnetiko bihurtu tratamendu termikoaren bidez, haien oinarrizko egitura berez magnetikoa baita. Erreketa egin ondoren ere, kalitate hauek propietate magnetiko sendoak mantentzen dituzte.

4. Austenitiko ez-magnetismoaren atzean dagoen zientzia

Altzairu herdoilgaitz austenitikoaren portaera ez-magnetikoa oso lotuta dago bere portaerarekin.nikel edukiaNikelak egitura austenitikoa egonkortzen du giro-tenperaturan. Nikel edukia nahikoa altua denean, altzairuak bere FCC kristal-sare mantentzen du, eta horrek ez du magnetismoa onartzen.

Adibidez:

• 304 motako altzairu herdoilgaitza% 8-10,5 nikel dauka eta gehienbat ez-magnetikoa izaten jarraitzen du.

• 316 motako altzairu herdoilgaitza% 10-14 nikel eta % 2-3 molibdenorekin, korrosioarekiko erresistentzia are hobea eskaintzen du eta baldintza gehienetan ez-magnetikoa izaten jarraitzen du.

Nikel edukia murrizten bada (nikel gutxiko edo "200 serieko" gradetan bezala), altzairuak erantzun magnetiko bat erakuts dezake fabrikazioaren ondoren, egitura partzialki ezegonkor bihurtzen baita.

5. Altzairu herdoilgaitzean magnetismoan eragina duten faktoreak

Hainbat faktore gakok zehazten dute altzairu herdoilgaitzezko osagai bat magnetikoa den ala ez:

a. Konposizio kimikoa

Aleazio-elementu nagusiek —kromoak, nikelek, molibdenoak eta manganesoak— fase austenitiko eta ferritikoaren arteko orekan eragiten dute. Nikelak eta nitrogenoak ez-magnetismoa sustatzen dute, eta kromoak eta karbonoak, berriz, magnetismoa.

b. Bero-tratamendua

Erreketak altzairu austenitikoetan magnetismoa murriztu edo kendu dezake, eta tenplatzeak, berriz, martensitikoetan.

c. Lan Hotza eta Estres Mekanikoa

Biribilkatzeak edo estanpatzeak bezalako deformazioak deformazioak eragindako martensita sartzen du, eta horrek materiala apur bat magnetikoa bihurtzen du, hasieran ez-magnetikoa izan arren.

d. Soldadura

Soldatutako altzairu herdoilgaitzetan beroak eragindako eremuak (HAZ) batzuetan magnetismo partziala erakuts dezake mikroegitura-aldaketen ondorioz, batez ere duplex edo austenitiko graduetan.

6. Altzairu herdoilgaitz ez-magnetikoa behar duten aplikazioak

Altzairu herdoilgaitz ez-magnetikoak funtsezkoak dira industrietaninterferentzia magnetikoak saihestu behar diraedo propietate magnetikoek funtzionaltasuna eragin dezaketen lekuetan. Aplikazio tipikoen artean hauek daude:

• Medikuntza eta kirurgia tresnak– MRIarekin bateragarriak diren tresnak guztiz ez-magnetikoak izan behar dira.

• Aeroespaziala eta defentsa– Nabigazio-sistema batzuek eremu magnetikoak distortsionatzen ez dituzten materialak behar dituzte.

• Elektronika eta komunikazioa– Sentsore eta tresna sentikorrek interferentzia magnetikoetatik libre funtzionatu behar dute.

• Kriogenia eta hutseko ekipamendua– Altzairu ez-magnetikoek nahi ez den erakarpen magnetikoa edo bero-pilaketa saihesten dute.

• Itsas eta produktu kimikoen prozesamenduko ekipoak– 316L bezalako austenitiko mailak errendimendu ez-magnetikoa eta korrosioarekiko erresistentea eskaintzen dute.

Aplikazio hauetan,SAKYSTEEL-ek zehaztasunez fabrikatutako altzairu herdoilgaitz austenitikoak hornitzen ditu, propietate ez-magnetiko ziurtatuak dituztenak, ingurune zorrotzetan fidagarritasuna eta koherentzia bermatuz.

7. Altzairu herdoilgaitz duplexak ez-magnetikoak izan daitezke?

Altzairu herdoilgaitz duplexak, hala nola2205 (UNS S32205)fase austenitikoak eta ferritikoak dituzte, gutxi gorabehera %50ean. Ondorioz, erakusten dutemagnetismo partzialaGuztiz ez-magnetikoak ez diren arren, haien iragazkortasun magnetikoa altzairu ferritiko hutsena baino txikiagoa da.

Horrek duplex mailak erabilgarriak bihurtzen ditu magnetismo moderatua onargarria denean, baina erresistentzia eta korrosioarekiko erresistentzia handiagoa behar direnean, hala nola, itsasoko petrolio plataformetan, gatzgabetze lantegietan eta produktu kimikoen prozesatzeko hodietan.

8. Magnetismoa altzairu herdoilgaitzean probatzea

Altzairu herdoilgaitzezko magnetismoa hainbat metodo erabiliz neur daiteke:

a. Iman-proba sinplea

Eskuko iman batek azkar zehaztu dezake altzairu herdoilgaitzezko elementu bat magnetikoa den ala ez. Imanak itsasten jarraitzen badu, materiala ferritikoa edo martensitikoa da; erakarpena ahula edo ez badago, ziurrenik austenitikoa da.

b. Iragazkortasun-neurgailua

Tresna zehatzago batek, iragazkortasun magnetikoaren neurgailu izenekoak, altzairuaren iragazkortasun magnetiko erlatiboa (µr) neurtzen du.

• Altzairu guztiz ez-magnetikoek 1.0-tik gertuko µr dute.

• Altzairu apur bat magnetikoek (partzialki austenitikoek) 1,02 eta 1,2 arteko µr dute.

• Altzairu oso magnetikoek 2.0tik gorako µr izan dezakete.

c. Konposizio Kimikoaren Analisia

XRF (X izpien fluoreszentzia) pistolak bezalako analizatzaile eramangarriek aleazio mailak azkar baieztatu ditzakete eta altzairu bat magnetikoa edo ez-magnetikoa izatea espero den egiaztatu.

9. Nola kontrolatzen duten fabrikatzaileek magnetismoa

Gaur egungo fabrikazioan, altzairu herdoilgaitzaren propietate magnetikoak zehaztasunez kontrola daitezke aleazioen diseinuaren eta prozesuaren parametroen bidez. Fabrikatzaileek askotan doitzen dituztenikel, nitrogeno eta kromo mailakegitura austenitiko eta ferritikoen arteko oreka lortzeko.

Gainera,errekuntza-labeakAtmosfera kontrolatuekin erabiltzen dira tentsioa arintzeko eta propietate ez-magnetikoak berreskuratzeko osagai hotzetan landuta. Hau bereziki garrantzitsua da zehaztasun handiko industrietan, hala nola erdieroaleen ekipoetan, huts-ganberetan eta instrumentazioan.

10. Altzairu herdoilgaitz magnetikoari buruzko mito ohikoenak

1. mitoa: Altzairu herdoilgaitz guztiak ez dira magnetikoak

Hau faltsua da. Austenitiko mota batzuk bakarrik dira guztiz ez-magnetikoak, ferritikoak eta martensitikoak, berriz, magnetikoak dira.

2. mitoa: Altzairu herdoilgaitz magnetikoak kalitate baxuagokoak dira

Ez da egia. Magnetismoak ez du zerikusirik korrosioarekiko erresistentziarekin edo erresistentzia mekanikoarekin. Izan ere, 430 eta 410 bezalako kalitate magnetikoak asko erabiltzen dira sukaldeko tresnetan eta automobilen piezetan.

3. mitoa: Magnetismoak altzairu herdoilgaitz txarra adierazten du

Erantzun magnetikoak ez du esan nahi altzairua faltsua edo kalitate baxukoa denik. Benetako 304 altzairu herdoilgaitz askok magnetismo ahula erakuts dezakete fabrikazioaren ondoren.

4. mitoa: Bero-tratamenduak edozein altzairu herdoilgaitz ez-magnetiko bihur dezake

Tratamendu termikoak austenitiko mailak soilik balio du. Altzairu ferritikoak eta martensitikoak ezin dira guztiz desmagnetizatu beren egitura propioa dela eta.

11. Mundu errealeko adibidea: 304 altzairu herdoilgaitza desmagnetizatzea

Demagun 304 altzairu herdoilgaitzezko barra bat, hotzean tirada gogorra egin ondoren magnetiko bihurtzen dena. Berriro ez-magnetikoa izan dadin, egin daiteke...1080 °C-tan erregosiaondorenuraren azkar-azkartzeaProzesu honek deformazioak eragindako martensita ezabatzen du eta fase austenitiko purua berreskuratzen du.

Hala ere, emaitza konposizioaren araberakoa ere bada: nikel edukia apur bat baxua bada edo fase ferritiko hondarrak badaude, baliteke altzairua ez izatea guztiz ez-magnetikoa.

12. Altzairu herdoilgaitz egokia hautatzea aplikazio ez-magnetikoetarako

Errendimendu ez-magnetikoa kritikoa denean, materialaren hautaketa bietan oinarritu behar dakonposizio kimikoaetafabrikazio prozesuaHonako hauek dira aukera ez-magnetiko fidagarriak: