304 および 316 ステンレス鋼の磁気特性の調査。

アプリケーションやプロトタイプに適したステンレス鋼（SS）グレードを選択する際には、磁性が必要かどうかを考慮することが重要です。適切な判断を下すには、ステンレス鋼グレードが磁性を持つかどうかを決定する要因を把握することが重要です。

ステンレス鋼は鉄をベースとした合金で、優れた耐食性で知られています。ステンレス鋼には様々な種類があり、主なものとしてオーステナイト系（例：304H20RW、304F10250X010SL）とフェライト系（自動車用途、厨房用品、産業機器に広く使用）が挙げられます。これらの鋼種はそれぞれ異なる化学組成を持ち、磁気特性も異なります。フェライト系ステンレス鋼は磁性を示す傾向がありますが、オーステナイト系ステンレス鋼は磁性を示しません。フェライト系ステンレス鋼の磁性は、鉄含有量の高さとその構造的配置という2つの主要な要因に起因しています。

ステンレス鋼における非磁性相から磁性相への転移

両方304316ステンレス鋼はオーステナイト系に分類されます。つまり、鉄は冷却後も非磁性相であるオーステナイト（ガンマ鉄）状態を維持します。固体鉄の様々な相は、それぞれ異なる結晶構造に対応しています。他の一部の鋼合金では、この高温の鉄相が冷却中に磁性相に変化します。しかし、ステンレス鋼合金にはニッケルが含まれているため、合金が室温まで冷却される際にこの相転移が抑制されます。その結果、ステンレス鋼の磁化率は完全に非磁性の材料よりもわずかに高くなりますが、それでも一般的に磁性を持つと考えられる値よりはるかに低い値にとどまります。

304または316ステンレス鋼のあらゆる部品で、必ずしもこのような低い磁化率を測定できるとは限らないことに注意することが重要です。ステンレス鋼の結晶構造を変化させる可能性のあるあらゆるプロセスは、オーステナイトを強磁性のマルテンサイトまたはフェライトへと変化させる可能性があります。こうしたプロセスには、冷間加工や溶接が含まれます。さらに、オーステナイトは低温で自然にマルテンサイトへと変態する可能性があります。さらに複雑なことに、これらの合金の磁気特性は組成によって影響を受けます。ニッケルとクロムの含有量の許容範囲内であっても、特定の合金では磁気特性に顕著な違いが見られることがあります。

ステンレス鋼粒子の除去に関する実際的な考慮事項

304と316ステンレス鋼常磁性特性を示すため、直径約0.1～3mmの球体などの小さな粒子は、製品ライン内に戦略的に配置された強力な磁気分離機に引き寄せられます。これらの微粒子は、その重量、そしてさらに重要な点として、磁気吸引力の強さに対する重量の比率に応じて、製造工程中に磁石に吸着します。

その後、これらの粒子は定期的な磁石洗浄作業で効果的に除去されます。当社の実地観察によると、304ステンレス鋼の粒子は316ステンレス鋼の粒子よりも流体中に残留する可能性が高いことがわかりました。これは主に、304ステンレス鋼の磁性がわずかに高く、磁気分離技術への反応性が高いことに起因しています。