Koks plienas yra nemagnetinis?

Kai žmonės galvoja apie plieną, jie dažnai įsivaizduoja tvirtą ir magnetinį metalą. Tačiau ne visi plienai yra magnetiniai. Iš tiesų, tam tikros plieno rūšys, ypač tam tikros nerūdijančio plieno rūšys, yra žinomos kaip nemagnetinės arba tik šiek tiek magnetinės. Suprasti, kas daro kai kuriuos plienus nemagnetiniais, yra būtina inžinieriams, projektuotojams ir gamintojams, dirbantiems tokiose pramonės šakose kaip maisto perdirbimas, medicinos įranga, laivybos įranga ir elektronika.

Šiame straipsnyje nagrinėsime, kurie plieno tipai yra nemagnetiniai, kodėl jie taip elgiasi ir kur jie dažniausiai naudojami. Kaip patikimas aukščiausios kokybės nerūdijančio plieno tiekėjas,SAKYSTEELteikia išsamias technines žinias ir aukštos kokybės medžiagas visiems nemagnetinio plieno reikalavimams.

1. Ką reiškia „nemagnetinis plienas“?

Nemagnetinis plienasreiškia lydinius, kurie neturi stiprios magnetinės traukos. Moksliniu požiūriu jie klasifikuojami kaipaustenitinisplienai dėl savo specifinės kristalinės struktūros, vadinamospaviršiaus centre esantis kubinis (FCC)Ši struktūra neleidžia išsirikiuoti magnetinėms sritims, todėl plienas iš esmės yra nemagnetinis.

Tačiau svarbu atkreipti dėmesį, kad kai kurie plienai po šaltojo apdirbimo arba suvirinimo gali tapti šiek tiek magnetiniai, tačiau jie vis tiek išlaiko daug silpnesnį magnetizmą, palyginti su feritiniais arba martensitiniais plienais.

2. Plieno magnetizmo mokslas

Plieno magnetizmas labai priklauso nuo jo mikrostruktūros. Yra trys pagrindiniai nerūdijančio plieno mikrostruktūros tipai:

• Austenitinis (nemagnetinis)– Kubinė struktūra centruota paviršiumi; sudėtyje yra daug nikelio ir chromo; atkaitintos būsenos nemagnetinė.

• Feritinis (magnetinis)– Kūno centre esanti kubinė struktūra; sudėtyje yra chromo, bet mažai arba visai nėra nikelio; stipriai magnetinė.

• Martensitinis (magnetinis)– Didelis anglies ir chromo kiekis; magnetinis ir grūdinamas termiškai apdorojant.

Austenitiniai nerūdijantys plienai savo nemagnetines savybes lemia nikelis, kuris stabilizuoja FCC struktūrą ir neleidžia susidaryti magnetinėms ferito ar martensito fazėms.

3. Įprasti nemagnetiniai plienai

A. Austenitiniai nerūdijantys plienai

Tai yra plačiausiai naudojami nemagnetiniai plienai. Pagrindinės rūšys:

• 304 nerūdijantis plienas (UNS S30400)
  304, žinomas kaip labiausiai paplitęs nerūdijantis plienas, turi 18 % chromo ir 8 % nikelio. Atkaitintas jis yra nemagnetinis, tačiau po stipraus šaltojo apdirbimo gali tapti šiek tiek magnetinis.

• 316 nerūdijantis plienas (UNS S31600)
  Sudėtyje yra molibdeno, kuris pagerina atsparumą korozijai, ypač jūrinėje ir cheminėje aplinkoje. Jis tinka ten, kur reikalingas atsparumas korozijai ir nemagnetinės savybės.

• 310 ir 321 nerūdijantis plienas
  Šios rūšys taip pat yra nemagnetinės ir skirtos naudoti aukštos temperatūros arba oksidacijai atspariose srityse.

• 904L nerūdijantis plienas (UNS N08904)
  Superaustenitinė rūšiutė, kurioje gausu nikelio (24–26 %) ir molibdeno (4–5 %), todėl ji nemagnetinė net ir po pagaminimo.

4. Kodėl verta naudoti nemagnetinį plieną?

Nemagnetiniai plienai atlieka itin svarbų vaidmenį pramonės šakose, kuriose svarbiausi yra magnetiniai trukdžiai, korozija ir higiena. Privalumai:

• Mažas magnetinis pralaidumas:Apsaugo nuo magnetinių trukdžių jautrioje elektroninėje ar matavimo įrangoje.

• Puikus atsparumas korozijai:Idealiai tinka jūrinėms, chemijos ir medicinos reikmėms.

• Valomumas:Lygus, neporėtas paviršius apsaugo nuo bakterijų kaupimosi – puikiai tinka maisto ir farmacijos pramonei.

• Patvarumas ir stiprumas:Išlaiko aukštą tvirtumą net ir kriogeninėje temperatūroje.

5. Nemagnetinių nerūdijančio plieno panaudojimas

Dėl unikalaus savybių derinio nemagnetiniai plienai naudojami:

A. Medicinos ir laboratorinė įranga

Nemagnetinis nerūdijantis plienas naudojamas chirurginiams įrankiams, MRT skaitytuvo komponentams ir ligoninių baldams, nes jis netrukdo magnetiniams laukams.

B. Jūrinės ir atviroje jūroje esančios konstrukcijos

316 ir 904L nerūdijantys plienai plačiai naudojami laivų komponentams, sraigtų velenams ir jūrinėms platformoms gaminti, nes pasižymi atsparumu jūros vandens korozijai ir minimaliu magnetizmu.

C. Maisto perdirbimo ir gėrimų pramonė

Austenitinės markės, tokios kaip 304 ir 316, užtikrina švarą, higieną ir atsparumą rūgštims bei druskoms, randamoms maisto perdirbimo procese.

D. Aviacijos ir gynybos taikymas

Nemagnetinės savybės yra labai svarbios prietaisų korpusuose ir orlaivių komponentuose, kur magnetiniai trukdžiai gali turėti įtakos veikimui.

E. Elektroninės ir kriogeninės sistemos

Austenitiniai plienai išlaiko stabilumą esant dideliam šalčiui ir netrikdo magnetinių jutiklių, todėl jie idealiai tinka kriogeninėms talpykloms ir tiksliems prietaisams.

6. Nerūdijančio plieno magnetizmą galintys paveikti veiksniai

Net ir nemagnetiniai plienai gali šiek tiek įmagnetėti dėl:

• Šaltasis apdirbimas (formavimas, lenkimas arba valcavimas):Mechaninis įtempis gali sukelti dalinį virsmą martensitu, šiek tiek padidindamas magnetizmą.

• Suvirinimas:Karščio paveiktose zonose gali atsirasti feritas, dėl kurio atsiranda vietinis magnetizmas.

• Sudėties variantai:Mažesnis nikelio kiekis gali sumažinti austenitinį stabilumą ir padidinti magnetinio atsako riziką.

Norėdami išlaikyti nemagnetines savybes, gamintojai turi atidžiai kontroliuoti lydinio sudėtį ir apdorojimo sąlygas.

7. Kaip patikrinti, ar plienas nemagnetinis

Paprastas būdas patikrinti – naudoti mažą magnetą. Padėkite jį prie plieno paviršiaus:

• Jei yrajokios traukos, jis nemagnetinis (austenitinis).

• Jei taišiek tiek prilimpa, dėl šaltojo apdirbimo gali būti feritinių arba martensitinių fazių.

• Jei taitvirtai prilimpa, jis magnetinis (feritinis arba martensitinis).

Profesionalios laboratorijos gali tiksliau išmatuoti magnetinį pralaidumą naudodamos specializuotus prietaisus.

8. Magnetinių ir nemagnetinių plienų palyginimas