เหตุใดผลิตภัณฑ์สแตนเลสที่ไม่เป็นแม่เหล็กบางครั้งจึงแสดงคุณสมบัติแม่เหล็ก

พิมพ์	โครงสร้างผลึก	พฤติกรรมแม่เหล็ก	เกรดทั่วไป
เฟอร์ริติก	โครงสร้างลูกบาศก์แบบมีจุดศูนย์กลาง (BCC)	แม่เหล็กแรงสูง	409, 430
มาร์เทนซิติก	โครงสร้างผลึกแบบเทตราโกนัลที่มีจุดศูนย์กลางอยู่ที่ตัว (BCT)	แม่เหล็กแรงสูง	410, 420, 440 องศาเซลเซียส
ออสเทนิติก	โครงสร้างลูกบาศก์ศูนย์กลางหน้า (FCC)	ไม่เป็นแม่เหล็ก	304, 316, 321, 310

เดอะออสเทนิติกโดยทั่วไปแล้ว วัสดุประเภทนี้เรามักเรียกว่า "เหล็กกล้าไร้สนิมที่ไม่เป็นแม่เหล็ก"

---

2. เหตุใดเหล็กกล้าไร้สนิมออสเทนิติกจึงมักไม่เป็นแม่เหล็ก

เหล็กกล้าไร้สนิมออสเทนิติก เช่น304 และ 316, บรรจุนิกเกลในระดับสูง(8–12%) และบางครั้งไนโตรเจนซึ่งทำให้มีเสถียรภาพโครงสร้างลูกบาศก์แบบศูนย์กลางหน้า (FCC)โครงสร้างคงตัวแม้ในอุณหภูมิห้อง

โครงสร้างนี้ไม่อนุญาตให้สปินของอิเล็กตรอนที่ไม่มีคู่เรียงตัวกัน ซึ่งหมายความว่าไม่มีการก่อตัวของโดเมนแม่เหล็กและด้วยเหตุนี้ วัสดุจึงยังคงอยู่ไม่ใช่แม่เหล็ก.

นั่นคือเหตุผลที่แม่เหล็กจะไม่ติดกับแผ่นสแตนเลสอบอ่อนใหม่ที่ทำจากเกรด 304 หรือ 316 เกรดเหล่านี้ใช้เมื่อทั้งสองอย่างความต้านทานการกัดกร่อนและพฤติกรรมที่ไม่เป็นแม่เหล็กจำเป็นต้องมี — ตัวอย่างเช่น ในการใช้งานด้านการแพทย์ การเดินเรือ และอิเล็กทรอนิกส์.

---

3. สาเหตุที่แท้จริง: การขึ้นรูปเย็นและการเสียรูปพลาสติก

แม้ว่าเหล็กกล้าไร้สนิมออสเทนิติกจะถูกออกแบบมาให้ไม่เป็นแม่เหล็กก็ตามการเสียรูปทางกลสามารถเปลี่ยนแปลงโครงสร้างภายในได้

เมื่อสแตนเลสการขึ้นรูปเย็น— ด้วยกระบวนการดัด ดึง รีด กลึง หรือเชื่อม — โครงสร้างผลึกอาจเปลี่ยนแปลงไปบางส่วนจากเดิมออสเทนไนต์ (FCC)เข้าไปข้างในมาร์เทนไซต์ (BCT).

มาร์เทนไซต์คือแม่เหล็กดังนั้น แม้ว่าองค์ประกอบโดยรวมจะยังคงไม่เปลี่ยนแปลง แต่ส่วนเล็ก ๆ ของวัสดุกลับมีคุณสมบัติทางแม่เหล็ก

การเปลี่ยนแปลงนี้เรียกว่าการเปลี่ยนแปลงมาร์เทนซิติกที่เกิดจากความเครียด.

---

ตัวอย่าง:

แผ่นสแตนเลส 304 จะไม่เป็นแม่เหล็กเมื่อจัดส่งในสภาพเดิมสถานะอบอ่อน.
แต่หลังจากนั้นการรีดเย็น or ก่อตัวเป็นอ่างล้างจานหรือถังมันจึงกลายเป็นแม่เหล็กอ่อนโดยเฉพาะบริเวณใกล้กับส่วนโค้งหรือรอยเชื่อม

แรงแม่เหล็กมักจะเฉพาะที่— แข็งแรงที่สุดในบริเวณที่มีการเสียรูปมากที่สุด

---

4. ปัจจัยที่มีผลต่อระดับความเป็นแม่เหล็ก

ผลิตภัณฑ์สแตนเลสที่ไม่เป็นแม่เหล็กทั้งหมดไม่ได้แสดงคุณสมบัติทางแม่เหล็กในระดับเดียวกัน ระดับการตอบสนองต่อแม่เหล็กขึ้นอยู่กับหลายปัจจัย:

ก) ปริมาณงานเย็น

ยิ่งวัสดุเสียรูปมากเท่าไร โอกาสที่จะเกิดก็ยิ่งสูงขึ้นเท่านั้นการเปลี่ยนรูปออสเทนไนต์เป็นมาร์เทนไซต์.

• การบิดเบือนของแสง (เช่น การขัดเงา): ผลกระทบน้อยมาก

• การขึ้นรูปอย่างรุนแรง (เช่น การดึงขึ้นรูป การปั๊มขึ้นรูป): จะสังเกตเห็นสนามแม่เหล็กได้ชัดเจน

ข) ส่วนประกอบของโลหะผสม

นิกเกิลช่วยยับยั้งการก่อตัวของมาร์เทนไซต์ ดังนั้น:

• 304(≈8% Ni) มีแนวโน้มที่จะกลายเป็นแม่เหล็กมากขึ้นหลังจากเกิดการเสียรูป

• 316(≈10–12% Ni + Mo) มีความต้านทานต่อการเปลี่ยนแปลงทางแม่เหล็กได้ดีกว่า

ค) อุณหภูมิระหว่างการเสียรูป

ทำงานในสภาพอากาศหนาวเย็นอุณหภูมิต่ำช่วยเสริมการก่อตัวของมาร์เทนไซต์ ส่งผลให้คุณสมบัติทางแม่เหล็กเพิ่มขึ้น
ในทางกลับกัน การขึ้นรูปด้วยความร้อนจะคงโครงสร้างออสเทนไนต์ที่ไม่เป็นแม่เหล็กไว้

d) การเชื่อมและการอบชุบความร้อน

รอยเชื่อมอาจแสดงคุณสมบัติแม่เหล็กเฉพาะจุดได้เนื่องจาก...เดลต้าเฟอร์ไรต์ or ผลของการทำให้แข็งตัวในเนื้อโลหะเชื่อม
ในทำนองเดียวกัน การอบชุบด้วยความร้อนที่ไม่เหมาะสมอาจทำให้เกิดเฟสแม่เหล็กได้

---

5. เดลต้าเฟอร์ไรต์: แหล่งกำเนิดแม่เหล็กอีกชนิดหนึ่ง

แม้แต่เหล็กกล้าไร้สนิมออสเทนิติกแท้ก็อาจมีส่วนประกอบของสารอื่นในปริมาณเล็กน้อยได้เดลต้าเฟอร์ไรต์เฟสแม่เหล็กที่หลงเหลืออยู่จากกระบวนการแข็งตัวระหว่างการผลิตเหล็กหรือการเชื่อม

มีการเติมเดลต้าเฟอร์ไรต์ลงไปในบางเกรดโดยเจตนาเพื่อ...ปรับปรุงความต้านทานต่อการแตกร้าวจากความร้อนระหว่างการเชื่อม
แม้ว่าจะมีประโยชน์ต่อการผลิต แต่ก็มีส่วนทำให้เกิดคุณสมบัติแม่เหล็กเล็กน้อย

ปริมาณเดลต้าเฟอร์ไรต์ทั่วไปในรอยเชื่อม 304 หรือ 316 จะอยู่ที่ประมาณ2–10%ซึ่งอาจทำให้บริเวณรอยเชื่อมมีคุณสมบัติเป็นแม่เหล็กอ่อนๆ

---

6. แม่เหล็กสามารถบ่งชี้ถึงคุณภาพที่ต่ำได้หรือไม่?

ไม่ มันเป็นไปไม่ได้
การมีอยู่ของสนามแม่เหล็กในเหล็กกล้าไร้สนิมที่ไม่เป็นแม่เหล็กนั้นไม่หมายความว่าวัสดุนั้นมีคุณภาพต่ำหรือเป็นของปลอม

องค์ประกอบทางเคมี ความต้านทานการกัดกร่อน และคุณสมบัติทางกลยังคงเหมือนเดิม การเปลี่ยนแปลงเพียงอย่างเดียวคือ...การปรับเปลี่ยนโครงสร้างจุลภาคเกิดจากการปลอมแปลง

ในความเป็นจริง เหล็กกล้าไร้สนิมคุณภาพสูงบางชนิดที่ใช้ในสภาพแวดล้อมที่ต้องการความทนทานสูง อาจมีส่วนผสมของเฟอร์ไรต์ในปริมาณเล็กน้อยโดยเจตนาความสมดุลระหว่างความสามารถในการเชื่อมและความแข็งแรง.

At ซาคีสตีลวัสดุทั้งหมดผ่านกระบวนการการวิเคราะห์ทางเคมี การทดสอบความแข็ง และการตรวจสอบโครงสร้างจุลภาคเพื่อให้มั่นใจว่าเป็นไปตามมาตรฐาน โดยไม่คำนึงถึงคุณสมบัติทางแม่เหล็ก

---

7. การฟื้นฟูคุณสมบัติที่ไม่เป็นแม่เหล็ก: สารละลายอบอ่อน

แรงแม่เหล็กที่เกิดจากการขึ้นรูปเย็นสามารถเป็นได้ดังนี้กลับด้านผ่านการอบอ่อน— กระบวนการอบชุบด้วยความร้อนที่ช่วยคืนโครงสร้างออสเทนไนต์ดั้งเดิม

กระบวนการอบอ่อนทั่วไป:

1. ให้ความร้อนแก่วัสดุจนถึงประมาณ1050°C (1920°F).

2. ทิ้งไว้เป็นเวลานานพอเพื่อให้เกิดการจัดเรียงตัวใหม่ของอะตอม

3. ทำให้เย็นตัวอย่างรวดเร็ว (ชุบแข็ง) ในน้ำหรืออากาศเพื่อป้องกันการเกิดโครเมียมคาร์ไบด์

หลังจากอบอ่อนแล้ว ส่วนใหญ่ของมาร์เทนไซต์ที่เกิดจากการเหนี่ยวนำด้วยความเครียดย้อนกลับไปที่ออสเทนไนต์โดยการกำจัดหรือลดการตอบสนองทางแม่เหล็กอย่างมีนัยสำคัญ

ซาคีสตีลนำเสนอผลิตภัณฑ์สแตนเลสที่สามารถจัดส่งได้อบอ่อนอย่างสมบูรณ์, คลายความเครียด, หรือสภาวะการทำงานเย็น— ขึ้นอยู่กับความต้องการของลูกค้า

---

8. การวัดค่าสนามแม่เหล็กในสแตนเลส

การใช้งานในภาคอุตสาหกรรมมักต้องการการควบคุมค่าสภาพซึมผ่านของแม่เหล็ก โดยเฉพาะอย่างยิ่งใน...อิเล็กทรอนิกส์ การแพทย์ และการป้องกันประเทศภาคส่วนต่างๆ

เดอะค่าสภาพซึมผ่านของแม่เหล็กสัมพัทธ์ (μr)เป็นการวัดว่าวัสดุนั้นสามารถถูกทำให้เป็นแม่เหล็กได้ง่ายแค่ไหน