कोणते स्टील अचुंबकीय असते?

जेव्हा लोक स्टीलचा विचार करतात, तेव्हा ते अनेकदा एका मजबूत आणि चुंबकीय धातूची कल्पना करतात. तथापि, सर्वच स्टील चुंबकीय नसतात. खरं तर, काही प्रकारचे स्टील—विशेषतः स्टेनलेस स्टीलचे विशिष्ट ग्रेड—अचुंबकीय किंवा केवळ किंचित चुंबकीय म्हणून ओळखले जातात. अन्न प्रक्रिया, वैद्यकीय उपकरणे, सागरी अनुप्रयोग आणि इलेक्ट्रॉनिक्स यांसारख्या उद्योगांमध्ये काम करणाऱ्या अभियंत्यांसाठी, डिझाइनर्ससाठी आणि उत्पादकांसाठी, काही स्टील अचुंबकीय का असतात हे समजून घेणे आवश्यक आहे.

या लेखात, आपण स्टीलचे कोणते प्रकार अचुंबकीय असतात, ते तसे का वागतात आणि त्यांचा सामान्यतः कुठे वापर केला जातो, हे जाणून घेणार आहोत. प्रीमियम स्टेनलेस स्टीलचे एक विश्वसनीय पुरवठादार म्हणून,साकीस्टीलसर्व अचुंबकीय स्टीलच्या गरजांसाठी सखोल तांत्रिक कौशल्य आणि उच्च-गुणवत्तेची सामग्री पुरवते.

१. “अचुंबकीय पोलाद” म्हणजे काय?

अचुंबकीय पोलादज्या मिश्रधातूंमध्ये तीव्र चुंबकीय आकर्षण नसते, त्यांना असे म्हणतात. वैज्ञानिक भाषेत, त्यांचे वर्गीकरण असे केले जाते:ऑस्टेनिटिकत्यांच्या विशिष्ट स्फटिक संरचनेमुळे पोलाद म्हणून ओळखले जातेफेस-सेंटर्ड क्यूबिक (FCC)या रचनेमुळे चुंबकीय डोमेनच्या संरेखनास वाव मिळत नाही, ज्यामुळे स्टील मूलतः अचुंबकीय बनते.

तथापि, हे लक्षात घेणे महत्त्वाचे आहे की काही स्टील कोल्ड वर्किंग किंवा वेल्डिंगनंतर किंचित चुंबकीय बनू शकतात, परंतु फेरिटिक किंवा मार्टेन्सिटिक स्टीलच्या तुलनेत त्यांचे चुंबकत्व खूपच कमी असते.

२. पोलादामधील चुंबकत्वामागील विज्ञान

स्टीलमधील चुंबकत्व हे मोठ्या प्रमाणावर त्याच्या सूक्ष्मसंरचनेवर अवलंबून असते. स्टेनलेस स्टीलच्या सूक्ष्मसंरचनेचे तीन मुख्य प्रकार आहेत:

• ऑस्टेनिटिक (अचुंबकीय)– फलक-केंद्रित घन संरचना; निकेल आणि क्रोमियमचे प्रमाण जास्त असते; तापविल्यानंतर अचुंबकीय होते.

• फेरिटिक (चुंबकीय)– काय-केंद्रित घन रचना; क्रोमियम असते पण निकेल नगण्य किंवा अजिबात नसते; तीव्र चुंबकीय.

• मार्टेन्सिटिक (चुंबकीय)– उच्च कार्बन आणि क्रोमियमचे प्रमाण; चुंबकीय आणि उष्णता उपचाराने कठीण करता येण्याजोगे.

ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टीलचे अचुंबकीय गुणधर्म निकेलमुळे येतात, जे FCC संरचनेला स्थिर करते आणि चुंबकीय फेराइट किंवा मार्टेन्साइट टप्प्यांची निर्मिती रोखते.

३. सामान्य अचुंबकीय पोलाद

अ. ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील

हे सर्वाधिक वापरले जाणारे अचुंबकीय पोलाद आहेत. प्रमुख श्रेणींमध्ये यांचा समावेश आहे:

• ३०४ स्टेनलेस स्टील (UNS S30400)
  सर्वात सामान्य स्टेनलेस स्टील म्हणून ओळखल्या जाणाऱ्या ३०४ मध्ये १८% क्रोमियम आणि ८% निकेल असते. ॲनील्ड अवस्थेत ते अचुंबकीय असते, परंतु जास्त कोल्ड वर्क केल्यानंतर ते किंचित चुंबकीय होऊ शकते.

• 316 स्टेनलेस स्टील (UNS S31600)
  यामध्ये सुधारित गंज-प्रतिरोधक क्षमतेसाठी मॉलिब्डेनम असते, विशेषतः सागरी आणि रासायनिक वातावरणात. जिथे गंज-प्रतिरोधकता आणि अचुंबकीय गुणधर्म या दोन्हीची आवश्यकता असते, तिथे याला प्राधान्य दिले जाते.

• ३१० आणि ३२१ स्टेनलेस स्टील
  हे ग्रेड अचुंबकीय देखील असून उच्च तापमान किंवा ऑक्सिडेशन-प्रतिरोधक अनुप्रयोगांसाठी डिझाइन केलेले आहेत.

• 904L स्टेनलेस स्टील (UNS N08904)
  उच्च निकेल (२४-२६%) आणि मॉलिब्डेनम (४-५%) असलेला एक सुपर ऑस्टेनिटिक ग्रेड, जो निर्मितीनंतरही अचुंबकीय बनवतो.

४. अचुंबकीय स्टीलचा वापर का करावा?

ज्या उद्योगांमध्ये चुंबकीय व्यत्यय, क्षरण आणि स्वच्छता या प्रमुख चिंता असतात, तिथे अचुंबकीय पोलाद महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावते. याचे फायदे खालीलप्रमाणे आहेत:

• कमी चुंबकीय पारगम्यता:संवेदनशील इलेक्ट्रॉनिक किंवा मापन उपकरणांमधील चुंबकीय व्यत्यय टाळते.

• उत्कृष्ट गंजरोधकता:सागरी, रासायनिक आणि वैद्यकीय अनुप्रयोगांसाठी आदर्श.

• स्वच्छता:गुळगुळीत, सच्छिद्र नसलेला पृष्ठभाग जिवाणूंचा संचय रोखतो—अन्न आणि औषधनिर्माण उद्योगांसाठी उत्तम.

• टिकाऊपणा आणि मजबुती:अतिशीत तापमानातही उच्च कणखरपणा टिकवून ठेवते.

५. अचुंबकीय स्टेनलेस स्टीलचे उपयोग

त्यांच्या गुणधर्मांच्या अद्वितीय संयोजनामुळे, अचुंबकीय पोलादाचा वापर खालील क्षेत्रांमध्ये केला जातो:

अ. वैद्यकीय आणि प्रयोगशाळा उपकरणे

चुंबकीय क्षेत्रांमध्ये व्यत्यय आणत नसल्यामुळे, अचुंबकीय स्टेनलेस स्टीलचा वापर शस्त्रक्रियेची उपकरणे, एमआरआय स्कॅनरचे घटक आणि रुग्णालयातील फर्निचरसाठी केला जातो.

ब. सागरी आणि ऑफशोअर संरचना

316 आणि 904L स्टेनलेस स्टीलचा वापर जहाजांचे घटक, प्रोपेलर शाफ्ट आणि ऑफशोअर प्लॅटफॉर्मसाठी मोठ्या प्रमाणावर केला जातो, कारण ते समुद्राच्या पाण्यामुळे होणाऱ्या गंजण्यास प्रतिकार करतात आणि त्यात किमान चुंबकत्व असते.

सी. अन्न प्रक्रिया आणि पेय उद्योग

304 आणि 316 सारखे ऑस्टेनिटिक ग्रेड अन्न प्रक्रियेमध्ये आढळणाऱ्या स्वच्छता, आरोग्य आणि आम्ल व क्षारांना प्रतिकारशक्ती सुनिश्चित करतात.

ड. एरोस्पेस आणि संरक्षण अनुप्रयोग

उपकरणांच्या आवरणांमध्ये आणि विमानांच्या घटकांमध्ये अचुंबकीय गुणधर्म महत्त्वपूर्ण असतात, जिथे चुंबकीय हस्तक्षेपामुळे कार्यक्षमतेवर परिणाम होऊ शकतो.

ई. इलेक्ट्रॉनिक आणि क्रायोजेनिक प्रणाली

ऑस्टेनिटिक स्टील अत्यंत थंडीतही स्थिरता टिकवून ठेवतात आणि चुंबकीय सेन्सर्समध्ये व्यत्यय आणत नाहीत, त्यामुळे ते क्रायोजेनिक स्टोरेज टँक आणि अचूक उपकरणांसाठी आदर्श ठरतात.

६. स्टेनलेस स्टीलच्या चुंबकत्वावर परिणाम करू शकणारे घटक

अचुंबकीय पोलादामध्येही खालील कारणांमुळे किंचित चुंबकत्व निर्माण होऊ शकते:

• थंड प्रक्रिया (आकार देणे, वाकवणे किंवा लाटणे):यांत्रिक ताणामुळे मार्टेन्साइटमध्ये अंशतः रूपांतरण होऊ शकते, ज्यामुळे चुंबकत्व किंचित वाढते.

• वेल्डिंग:उष्णतेने प्रभावित झालेल्या भागांमध्ये फेराइट तयार होऊ शकतो, ज्यामुळे स्थानिक चुंबकत्व निर्माण होते.

• रचनेतील भिन्नता:निकेलचे प्रमाण कमी झाल्यामुळे ऑस्टेनिटिक स्थिरता कमी होऊ शकते, ज्यामुळे चुंबकीय प्रतिसादाचा धोका वाढतो.

अचुंबकीय गुणधर्म टिकवून ठेवण्यासाठी, उत्पादकांनी मिश्रधातूची रचना आणि प्रक्रिया स्थिती यांवर काळजीपूर्वक नियंत्रण ठेवले पाहिजे.

७. स्टील अचुंबकीय आहे की नाही हे कसे तपासावे

तपासण्याचा एक सोपा मार्ग म्हणजे एक लहान चुंबक वापरणे. तो स्टीलच्या पृष्ठभागाजवळ ठेवा:

• जर असेल तरकोणतेही आकर्षण नाहीते अचुंबकीय (ऑस्टेनिटिक) आहे.

• जर तेकिंचित चिकटतेकोल्ड वर्कमुळे त्यात काही फेरिटिक किंवा मार्टेन्सिटिक टप्पे असू शकतात.

• जर तेघट्ट चिकटतेते चुंबकीय आहे (फेरिटिक किंवा मार्टेन्सिटिक).

व्यावसायिक प्रयोगशाळा विशेष उपकरणांचा वापर करून चुंबकीय पारगम्यता अधिक अचूकपणे मोजू शकतात.

८. चुंबकीय आणि अचुंबकीय पोलादांची तुलना