Kāds tērauds ir nemagnētisks?

Kad cilvēki domā par tēraudu, viņi bieži iztēlojas izturīgu un magnētisku metālu. Tomēr ne visi tēraudi ir magnētiski. Patiesībā daži tērauda veidi, īpaši noteiktas nerūsējošā tērauda markas, ir pazīstami ar to, ka tie nav magnētiski vai ir tikai nedaudz magnētiski. Izpratne par to, kas padara dažus tēraudus nemagnētiskus, ir būtiska inženieriem, projektētājiem un ražotājiem, kas strādā tādās nozarēs kā pārtikas pārstrāde, medicīnas iekārtas, jūras lietojumprogrammas un elektronika.

Šajā rakstā mēs izpētīsim, kuri tērauda veidi nav magnētiski, kāpēc tie tā uzvedas un kur tos parasti izmanto. Kā uzticams augstākās kvalitātes nerūsējošā tērauda piegādātājs,SAKYSTEELnodrošina padziļinātu tehnisko pieredzi un augstas kvalitātes materiālus visām nemagnētiskā tērauda prasībām.

1. Ko nozīmē “nemagnētiskais tērauds”?

Nemagnētisks tēraudsattiecas uz sakausējumiem, kuriem nav spēcīgas magnētiskās pievilkšanās. Zinātniskā izpratnē tie tiek klasificēti kāaustenītatēraudi to specifiskās kristāliskās struktūras dēļ, kas pazīstama kāskaldnē centrēta kubiskā (FCC)Šī struktūra neļauj izlīdzināt magnētiskos domēnus, kas padara tēraudu būtībā nemagnētisku.

Tomēr ir svarīgi atzīmēt, ka daži tēraudi pēc aukstās apstrādes vai metināšanas var kļūt nedaudz magnētiski, taču tie joprojām saglabā daudz vājāku magnētismu salīdzinājumā ar ferīta vai martensīta tēraudiem.

2. Tērauda magnētisma zinātne

Tērauda magnētisms lielā mērā ir atkarīgs no tā mikrostruktūras. Ir trīs galvenie nerūsējošā tērauda mikrostruktūru veidi:

• Austenīts (nemagnētisks)– Ar virsmu centrēta kubiska struktūra; satur lielu daudzumu niķeļa un hroma; atkvēlinātā stāvoklī nemagnētiska.

• Ferīts (magnētiskais)– Ķermeņa centrēta kubiska struktūra; satur hromu, bet maz vai nemaz niķeļa; stipri magnētiska.

• Martensīts (magnētiskais)– Augsts oglekļa un hroma saturs; magnētisks un sacietējams termiski apstrādājot.

Austenīta nerūsējošā tērauda nemagnētiskās īpašības ir saistītas ar niķeli, kas stabilizē FCC struktūru un novērš magnētiskā ferīta vai martensīta fāžu veidošanos.

3. Parastie nemagnētiskie tēraudi

A. Austenīta nerūsējošie tēraudi

Šie ir visplašāk izmantotie nemagnētiskie tēraudi. Galvenās kategorijas ir:

• 304 nerūsējošais tērauds (UNS S30400)
  304, kas ir visizplatītākais nerūsējošais tērauds, satur 18 % hroma un 8 % niķeļa. Atkvēlinātā stāvoklī tas nav magnētisks, bet pēc intensīvas aukstās apstrādes var kļūt nedaudz magnētisks.

• 316 nerūsējošais tērauds (UNS S31600)
  Satur molibdēnu, lai uzlabotu izturību pret koroziju, īpaši jūras un ķīmiskajā vidē. Tas ir ieteicams, ja nepieciešama gan izturība pret koroziju, gan nemagnētiska uzvedība.

• 310 un 321 nerūsējošais tērauds
  Šīs markas ir arī nemagnētiskas un ir paredzētas lietošanai augstā temperatūrā vai oksidēšanās izturībā.

• 904L nerūsējošais tērauds (UNS N08904)
  Superaustenīta klase ar augstu niķeļa (24–26%) un molibdēna (4–5%) saturu, kas padara to nemagnētisku pat pēc izgatavošanas.

4. Kāpēc izmantot nemagnētisku tēraudu?

Nemagnētiskiem tēraudiem ir kritiska loma nozarēs, kurās galvenās problēmas ir magnētiskie traucējumi, korozija un higiēna. Ieguvumi ietver:

• Zema magnētiskā caurlaidība:Novērš magnētiskos traucējumus jutīgās elektroniskās vai mēriekārtās.

• Lieliska izturība pret koroziju:Ideāli piemērots jūras, ķīmiskajām un medicīniskajām vajadzībām.

• Tīrāmība:Gluda, neporaina virsma novērš baktēriju uzkrāšanos — ideāli piemērota pārtikas un farmācijas rūpniecībai.

• Izturība un spēks:Saglabā augstu izturību pat kriogēnās temperatūrās.

5. Nemagnētisko nerūsējošo tēraudu pielietojums

Pateicoties to unikālajai īpašību kombinācijai, nemagnētiskie tēraudi tiek izmantoti:

A. Medicīnas un laboratorijas iekārtas

Nemagnētiskie nerūsējošie tēraudi tiek izmantoti ķirurģisko instrumentu, MRI skeneru komponentu un slimnīcu mēbeļu ražošanā, jo tie netraucē magnētiskajiem laukiem.

B. Jūras un atklātas jūras konstrukcijas

316 un 904L nerūsējošie tēraudi tiek plaši izmantoti kuģu detaļām, dzenskrūvju vārpstām un jūras platformām, nodrošinot izturību pret jūras ūdens koroziju un minimālu magnētismu.

C. Pārtikas pārstrādes un dzērienu rūpniecība

Austenīta markas, piemēram, 304 un 316, nodrošina tīrību, higiēnu un izturību pret pārtikas pārstrādē sastopamajām skābēm un sāļiem.

D. Aviācijas un aizsardzības pielietojumi

Nemagnētiskām īpašībām ir izšķiroša nozīme instrumentu korpusos un lidmašīnu sastāvdaļās, kur magnētiskie traucējumi varētu ietekmēt veiktspēju.

E. Elektroniskās un kriogēnās sistēmas

Austenīta tēraudi saglabā stabilitāti ekstremālā aukstumā un netraucē magnētiskajiem sensoriem, padarot tos ideāli piemērotus kriogēnām uzglabāšanas tvertnēm un precīzijas ierīcēm.

6. Faktori, kas var ietekmēt magnētismu nerūsējošajā tēraudā

Pat nemagnētiski tēraudi var attīstīt nelielu magnētismu šādu iemeslu dēļ:

• Aukstā apstrāde (formēšana, liekšana vai velmēšana):Mehāniskais spriegums var izraisīt daļēju pārveidošanos par martensītu, nedaudz palielinot magnētismu.

• Metināšana:Karstuma skartajās zonās var rasties ferīts, kas izraisa lokālu magnētismu.

• Kompozīcijas variācijas:Zemāks niķeļa saturs var samazināt austenīta stabilitāti, palielinot magnētiskās reakcijas risku.

Lai saglabātu nemagnētiskās īpašības, ražotājiem rūpīgi jākontrolē sakausējuma sastāvs un apstrādes apstākļi.

7. Kā pārbaudīt, vai tērauds nav magnētisks

Vienkāršs pārbaudes veids ir izmantot nelielu magnētu. Novietojiet to tērauda virsmas tuvumā:

• Ja irnav pievilcības, tas ir nemagnētisks (austenīts).

• Ja tasnedaudz pielīp, aukstās apstrādes dēļ tajā var būt dažas ferīta vai martensīta fāzes.

• Ja tasstingri pielīp, tas ir magnētisks (ferītisks vai martensītisks).

Profesionālās laboratorijas var precīzāk izmērīt magnētisko caurlaidību, izmantojot specializētus instrumentus.

8. Magnētisko un nemagnētisko tēraudu salīdzinājums