Hvaða stál er ekki segulmagnað?

Þegar fólk hugsar um stál, þá ímyndar það sér oft sterkan og segulmagnaðan málm. Hins vegar eru ekki allt stál segulmagnað. Reyndar eru ákveðnar gerðir af stáli - sérstaklega ákveðnar gerðir af ryðfríu stáli - þekktar fyrir að vera ósegulmagnaðar eða aðeins lítillega segulmagnaðar. Að skilja hvað gerir sumt stál ósegulmagnað er nauðsynlegt fyrir verkfræðinga, hönnuði og framleiðendur sem starfa í atvinnugreinum eins og matvælavinnslu, lækningatækjum, sjávarútvegi og rafeindatækni.

Í þessari grein munum við skoða hvaða gerðir stáls eru ósegulmagnaðar, hvers vegna þær haga sér þannig og hvar þær eru almennt notaðar. Sem traustur birgir af hágæða ryðfríu stáli,SAKYSTEALbýður upp á ítarlega tæknilega þekkingu og hágæða efni fyrir allar kröfur um ósegulmagnað stál.

1. Hvað þýðir „ósegulmagnað stál“?

Ósegulmagnað stálvísar til málmblöndur sem sýna ekki sterka segulmagnaða aðdráttarafl. Í vísindalegum skilningi eru þær flokkaðar semaustenítískstál vegna sérstakrar kristalbyggingar þeirra, þekkt semflatarmiðjuð teningslaga (FCC)Þessi uppbygging gerir ekki kleift að segulsviðin raðast upp, sem gerir stálið í raun ósegulmagnað.

Hins vegar er mikilvægt að hafa í huga að sum stál geta orðið örlítið segulmagnað eftir kalda vinnslu eða suðu, en þau halda samt mun veikari segulmagni samanborið við ferrítísk eða martensítísk stál.

2. Vísindin á bak við segulmagn í stáli

Segulmagn í stáli er að miklu leyti háð örbyggingu þess. Það eru þrjár megingerðir af örbyggingum ryðfríu stáli:

• Austenítísk (ómagnetísk)– Flatmiðjuð teningslaga uppbygging; inniheldur mikið magn af nikkel og krómi; ósegulmagnaður í glóðuðu ástandi.

• Ferrítísk (segulmögnuð)– Líkamsmiðjuleg teningslaga uppbygging; inniheldur króm en lítið sem ekkert nikkel; mjög segulmagnað.

• Martensítísk (segulmagnað)– Hátt kolefnis- og króminnihald; segulmagnað og herðanlegt með hitameðferð.

Austenítísk ryðfrí stál þakkar ósegulmagnaða eiginleika sína nikkel, sem stöðugar FCC uppbyggingu og kemur í veg fyrir myndun segulmagnaðra ferrít- eða martensítfasa.

3. Algeng ósegulmögnuð stál

A. Austenískt ryðfrítt stál

Þetta eru mest notuðu ósegulmögnuðu stáltegundirnar. Helstu flokkar eru:

• 304 ryðfrítt stál (UNS S30400)
  304, sem er þekkt sem algengasta ryðfría stálið, inniheldur 18% króm og 8% nikkel. Það er ósegulmagnað í glóðuðu ástandi en getur orðið örlítið segulmagnað eftir mikla kaldvinnslu.

• 316 ryðfríu stáli (UNS S31600)
  Inniheldur mólýbden til að bæta tæringarþol, sérstaklega í sjó og efnaumhverfi. Það er æskilegt þar sem bæði tæringarþol og segulmagnalaus hegðun er nauðsynleg.

• 310 og 321 ryðfrítt stál
  Þessar tegundir eru einnig ósegulmagnaðar og eru hannaðar fyrir notkun við háan hita eða oxunarþol.

• 904L ryðfrítt stál (UNS N08904)
  Ofur-austenítísk gæðaflokkur með háu nikkelinnihaldi (24–26%) og mólýbdeni (4–5%), sem gerir hann ósegulmagnaðan jafnvel eftir smíði.

4. Hvers vegna að nota ósegulmagnað stál?

Ósegulmagnaðir stálar gegna mikilvægu hlutverki í iðnaði þar sem segultruflanir, tæring og hreinlæti eru lykilatriði. Kostirnir eru meðal annars:

• Lágt segulmagnað gegndræpi:Kemur í veg fyrir segultruflanir í viðkvæmum rafeindabúnaði eða mælitækjum.

• Frábær tæringarþol:Tilvalið fyrir sjávarútveg, efnaiðnað og læknisfræði.

• Hreinsun:Slétt, gegndræpt yfirborð kemur í veg fyrir bakteríumyndun — fullkomið fyrir matvæla- og lyfjaiðnað.

• Ending og styrkur:Viðheldur mikilli seiglu jafnvel við lághitastig.

5. Notkun ósegulmagnaðs ryðfrís stáls

Vegna einstakrar samsetningar eiginleika sinna eru ósegulmagnaðir stálar notaðir í:

A. Lækninga- og rannsóknarstofubúnaður

Ósegulmagnað ryðfrítt stál er notað í skurðaðgerðartæki, íhluti segulómunarskanna og sjúkrahúshúsgögn vegna þess að það trufla ekki segulsvið.

B. Mannvirki á sjó og á hafi úti

Ryðfrítt stál af gerðunum 316 og 904L er mikið notað í skipahluti, skrúfuása og palla á hafi úti, þar sem það býður upp á þol gegn tæringu sjávar og lágmarks segulmagn.

C. Matvælavinnsla og drykkjarvöruiðnaður

Austenítískir stálflokkar eins og 304 og 316 tryggja hreinlæti, hollustuhætti og þol gegn sýrum og söltum sem finnast í matvælavinnslu.

D. Umsóknir í geimferða- og varnarmálum

Ósegulmagnaðir eiginleikar eru mikilvægir í mælitækjahúsum og íhlutum flugvéla, þar sem segultruflanir geta haft áhrif á afköst.

E. Rafræn og lágkælikerfi

Austenítískt stál heldur stöðugleika í miklum kulda og truflar ekki segulskynjara, sem gerir þau tilvalin fyrir lághitageymslutanka og nákvæmnitæki.

6. Þættir sem geta haft áhrif á segulmagn í ryðfríu stáli

Jafnvel ósegulmagnaðir stáltegundir geta myndað væga segulmögnun vegna:

• Kaldvinnsla (mótun, beygja eða velting):Vélræn álag getur valdið að hluta til umbreytingu í martensít, sem eykur segulmagn lítillega.

• Suðu:Hitasvæði geta kynnt ferrít, sem leiðir til staðbundinnar segulmagnunar.

• Afbrigði af samsetningu:Lægra nikkelinnihald getur dregið úr austenískum stöðugleika og aukið hættuna á segulsviðbrögðum.

Til að viðhalda segulmögnunareiginleikum verða framleiðendur að hafa vandlega eftirlit með samsetningu og vinnsluskilyrðum málmblöndunnar.

7. Hvernig á að prófa hvort stál sé ekki segulmagnað

Einföld leið til að prófa er að nota lítinn segul. Settu hann nálægt stálfletinum:

• Ef það erengin aðdráttarafl, það er ósegulmagnað (austenítískt).

• Ef þaðfestist örlítið, það gæti innihaldið einhver ferrít- eða martensítfasa vegna kaldra vinnslu.

• Ef þaðfestist sterklega, það er segulmagnað (ferrítískt eða martensítískt).

Faglegir rannsóknarstofur geta mælt segulgegndræpi nákvæmar með sérhæfðum tækjum.

8. Samanburður á segulmagnaðri og ósegulmagnaðri stáli