เป็นเหล็กแม่เหล็ก? คู่มือฉบับสมบูรณ์เกี่ยวกับแม่เหล็กเหล็ก

การแนะนำ

เมื่อมองแวบแรก, คำถาม “เหล็กเป็นแม่เหล็ก?” ดูเป็นเรื่องเล็กน้อย. คลิปหนีบกระดาษติดกับแม่เหล็กติดตู้เย็น ใช่เลย, เหล็กเป็นแม่เหล็ก.

แต่ขอให้วิศวกรที่ทำงานเกี่ยวกับส่วนประกอบท่อสแตนเลส, และคำตอบก็จะกลายเป็น: มันขึ้นอยู่กับ.

เหล็กไม่ใช่วัสดุชนิดเดียว; เป็นตระกูลโลหะผสมเหล็ก-คาร์บอนที่มีโครงสร้างจุลภาคที่แตกต่างกันอย่างกว้างขวาง.

เหล็กบางชนิดมีแม่เหล็กไฟฟ้าสูง, ส่วนรุ่นอื่นๆ ก็ไม่ใช่แม่เหล็กโดยสมบูรณ์, และมีอีกสองสามคนที่อยู่ระหว่างนั้น.

บทความนี้จะวิเคราะห์ความเป็นแม่เหล็กของเหล็กจากห้ามุม: ฟิสิกส์พื้นฐาน, ผลึกศาสตร์, องค์ประกอบของโลหะผสม, ประวัติการประมวลผล, และ การทดสอบภาคปฏิบัติ.

โดยในตอนท้าย, คุณจะเข้าใจไม่เพียงเท่านั้น ไม่ว่า เหล็กที่กำหนดนั้นเป็นแม่เหล็ก, แต่ ทำไม – และวิธีการทำนายหรือแก้ไขพฤติกรรมนั้น.

1. ทำไมเหล็กถึงมักเป็นแม่เหล็ก

เหล็กมักเป็นแม่เหล็กเนื่องจากมีการสร้างเฟสทางโลหะวิทยาที่พบบ่อยที่สุด เหล็ก, และเหล็กเป็นองค์ประกอบเฟอร์โรแมกเนติกในรูปแบบคริสตัลที่มีศูนย์กลางที่ตัวเครื่อง.

ในแง่การปฏิบัติ, การตอบสนองทางแม่เหล็กของเหล็กถูกควบคุมโดย โครงสร้างคริสตัล, การจัดตำแหน่งการหมุนของอิเล็กตรอน, และ ความสมดุลของเฟส.

ยิ่งเหล็กมีโครงสร้างเฟอริติกหรือมาร์เทนซิติกมากเท่าไร, โดยทั่วไปแล้วแรงดึงดูดของแม่เหล็กก็จะยิ่งแข็งแกร่งขึ้นเท่านั้น.

โครงสร้างคริสตัลเป็นรากฐานของแม่เหล็ก

พฤติกรรมทางแม่เหล็กของเหล็กไม่ได้เกิดขึ้นแบบสุ่ม. มีรากฐานมาจากวิธีการจัดเรียงอะตอมของเหล็กในโครงตาข่ายคริสตัล และวิธีที่อิเล็กตรอนที่ไม่มีคู่มีปฏิกิริยาโต้ตอบกัน.

เฟอร์ไรต์: เฟสแม่เหล็กหลัก

เฟสแม่เหล็กที่สำคัญที่สุดในเหล็กธรรมดาคือ อัลฟ่าเฟอร์ไรต์, ซึ่งมี ลูกบาศก์ที่มีศูนย์กลางร่างกาย (สำเนาลับถึง) โครงสร้างคริสตัล.

ในการจัดครั้งนี้, อะตอมของเหล็กช่วยให้โดเมนแม่เหล็กสามารถจัดตำแหน่งได้ง่าย, ดังนั้นวัสดุจึงแสดงถึงความเป็นแม่เหล็กที่แข็งแกร่ง.

นั่นคือเหตุผลที่เหล็กกล้าคาร์บอน, เหล็กกล้าต่ำ, และเหล็กโครงสร้างหลายชนิดถูกดึงดูดด้วยแม่เหล็กอย่างแรง.

ออสเทนไนต์: เฟสแม่เหล็กอ่อนหรือไม่มีแม่เหล็ก

โดยทางตรงกันข้าม, ออสเทนไนต์ มี ลูกบาศก์ที่อยู่ตรงกลางหน้า (เอฟซีซี) โครงสร้าง.

การอัดแน่นของอะตอมที่แน่นยิ่งขึ้นนี้จะเปลี่ยนการจัดเรียงอิเล็กตรอน และป้องกันการจัดแนวโดเมนแม่เหล็กระยะไกลในลักษณะเดียวกับเฟอร์ไรต์.

ส่งผลให้, โดยทั่วไปแล้วเหล็กกล้าออสเทนนิติกจะมีแม่เหล็กอ่อนหรือเกือบไม่มีแม่เหล็กในสภาวะอบอ่อน.

มาร์เทนไซต์: แม่เหล็กและแข็ง

เมื่อเหล็กดับแล้ว, ออสเทนไนต์สามารถแปลงร่างเป็นได้ มาร์เทนไซต์, โครงสร้าง tetragonal ที่มีลำตัวเป็นศูนย์กลางซึ่งได้มาจากตระกูล BCC.

มาร์เทนไซต์ยังคงตอบสนองต่อสนามแม่เหล็ก, ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมเหล็กชุบแข็งจึงยังคงเป็นแม่เหล็กและมักจะแข็งแกร่งกว่าสภาพออสเทนนิติกที่เกิดขึ้นด้วยซ้ำ.

เหตุใดเหล็กอุณหภูมิห้องจึงมักเป็นแม่เหล็ก

ที่อุณหภูมิห้อง, เหล็กทั่วไปส่วนใหญ่ประกอบด้วยเฟอร์ไรต์, มาร์เทนไซต์, หรือทั้งสองอย่างผสมกัน. ระยะเหล่านี้จะรักษาการจัดตำแหน่งโดเมนที่จำเป็นสำหรับแม่เหล็กไฟฟ้า.

นั่นคือเหตุผลว่าทำไมเหล็กโครงสร้างธรรมดา, เหล็กกล้าเครื่องมือ, และโลหะผสมเหล็กหลายชนิดตอบสนองต่อแม่เหล็กอย่างแรงโดยไม่ต้องดูแลเป็นพิเศษ.

เหล็กกล้าออสเทนนิติกเป็นข้อยกเว้นหลัก, แต่ถึงแม้พวกมันจะไม่ใช่แม่เหล็กอย่างสมบูรณ์เสมอไปก็ตาม.

ทำงานเย็น, การขึ้นรูป, หรือการเสียรูปอย่างรุนแรงสามารถสร้างการเปลี่ยนแปลงของมาร์เทนซิติกในท้องถิ่นและทำให้พวกมันกลายเป็นแม่เหล็กบางส่วนได้.

ดังนั้น, คำตอบเชิงปฏิบัติ “คือเหล็กแม่เหล็ก?" เป็น: เหล็กกล้าเฟอร์โรแมกเนติกเป็นแม่เหล็ก; เหล็กพาราแมกเนติกแทบไม่มีสภาพเป็นแม่เหล็กเพื่อการสังเกตทั่วไป.

ผลกระทบของอุณหภูมิกูรี

แม่เหล็กในเหล็กก็ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิเช่นกัน. วัสดุเฟอร์โรแมกเนติกทุกชนิดมี อุณหภูมิกูรี, เหนือสิ่งอื่นใดการปั่นป่วนด้วยความร้อนจะเอาชนะการเรียงลำดับโดเมนแม่เหล็กและวัสดุกลายเป็นพาราแมกเนติก.

สำหรับเหล็กบริสุทธิ์, อุณหภูมิกูรีอยู่ที่ประมาณ 770องศาเซลเซียส. เหนือจุดนี้, เหล็กสูญเสียแม่เหล็กไฟฟ้าไปชั่วคราว.

เมื่อมันเย็นลงอีกครั้ง, พลังแม่เหล็กกลับมาโดยไม่มีการเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบอย่างถาวร.

สิ่งนี้จะอธิบายการสังเกตทางอุตสาหกรรมที่เป็นประโยชน์: เหล็กอาจดูเหมือนไม่มีแม่เหล็กในขณะที่ร้อนระหว่างการตีขึ้นรูป, การรักษาความร้อน, หรือการทำให้เป็นออสเทนไนซ์, แต่กลับมีพฤติกรรมแม่เหล็กกลับคืนมาหลังจากเย็นลง.

การเปลี่ยนแปลงทางแม่เหล็กจึงสามารถย้อนกลับได้และขับเคลื่อนด้วยอุณหภูมิ, ไม่จำเป็นต้องเป็นสัญญาณของการเปลี่ยนแปลงทางเคมี.

2. พฤติกรรมแม่เหล็กโดยตระกูลเหล็ก

ในแง่วิศวกรรมเชิงปฏิบัติ, ยิ่งตระกูลเหล็กมีมากเท่าไร เฟอร์ไรท์ หรือ มาร์เทนไซต์, ยิ่งมีแนวโน้มที่จะเป็นแม่เหล็กมากขึ้นเท่านั้น.

ยิ่งมีความเสถียรใน ออสเตนิติก โครงสร้าง, การตอบสนองทางแม่เหล็กก็จะยิ่งอ่อนลงเท่านั้น.

ตระกูลเหล็กทั่วไปและพฤติกรรมทางแม่เหล็ก

3. อะไรเปลี่ยนแปลงการตอบสนองทางแม่เหล็กของเหล็ก

การตอบสนองทางแม่เหล็กของเหล็กไม่คงที่. สามารถเปลี่ยนได้ด้วย องค์ประกอบ, การรักษาความร้อน, การเสียรูป, ความสมดุลของเฟส, และอุณหภูมิ.

ในแง่การปฏิบัติ, เหล็กที่ปรากฏเป็นแม่เหล็กอย่างแรงในสภาวะเดียวอาจอ่อนลงได้, แข็งแกร่งขึ้น, หรือตัวแปรภายในเครื่องในอีกทางหนึ่ง.

เคมีผสม

ธาตุผสมในเหล็กมีอิทธิพลต่อเฟสต่างๆ ที่เกิดขึ้นและความเสถียรของธาตุเหล่านั้น.

• นิกเกิล มีแนวโน้มที่จะทำให้ออสเทนไนต์คงที่และลดการตอบสนองของแม่เหล็ก.
• โครเมียม ปรับปรุงความต้านทานการกัดกร่อน, แต่โดยตัวมันเองไม่สามารถขจัดพลังแม่เหล็กได้.
• แมงกานีสและไนโตรเจน ยังสามารถรักษาเสถียรภาพของโครงสร้างออสเทนนิติกในเหล็กบางชนิดได้.
• คาร์บอน ส่งผลกระทบอย่างมากต่อความสามารถในการชุบแข็งและสามารถส่งเสริมการเปลี่ยนแปลงของมาร์เทนซิติกหลังจากการดับ.

นั่นคือสาเหตุที่เหล็กกล้าคาร์บอนธรรมดามักมีแม่เหล็กแรงสูง, ในขณะที่สเตนเลสออสเทนนิติกที่มีปริมาณนิกเกิลมากอาจมีแม่เหล็กอ่อนเท่านั้น.

การรักษาความร้อน

การอบชุบด้วยความร้อนจะเปลี่ยนโครงสร้างผลึกภายในของเหล็ก, และนั่นทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงแม่เหล็กโดยตรง.

• การหลอม สามารถทำให้เหล็กนิ่มลงและเปลี่ยนแปลงการตอบสนองของแม่เหล็กได้ขึ้นอยู่กับเฟสปัจจุบัน.
• การดับ สามารถเปลี่ยนออสเทนไนต์เป็นมาร์เทนไซต์ได้, ซึ่งมักจะเพิ่มพลังแม่เหล็ก.
• การแบ่งเบาบรรเทา ปรับเปลี่ยนมาร์เทนไซต์ แต่โดยทั่วไปแล้วไม่สามารถกำจัดพฤติกรรมทางแม่เหล็กได้.
• การหลอมโซลูชัน ในสเตนเลสออสเทนนิติกสามารถลดแรงแม่เหล็กได้โดยการฟื้นฟูโครงสร้างออสเทนนิติกที่มีความเสถียรมากขึ้น.

นี่คือสาเหตุที่โลหะผสมชนิดเดียวกันอาจแสดงพฤติกรรมแม่เหล็กที่แตกต่างกันก่อนและหลังการอบชุบด้วยความร้อน.

งานเย็นและการเสียรูปพลาสติก

การเสียรูปทางกลสามารถเพิ่มแรงแม่เหล็กได้, โดยเฉพาะในสเตนเลสออสเทนนิติก.

ดัด, กลิ้ง, การประทับตรา, การวาดภาพ, หรือการตัดเฉือนหนักอาจทำให้ส่วนหนึ่งของออสเทนไนต์เปลี่ยนเป็นมาร์เทนไซต์ได้.

ผลที่ได้คือเหล็กที่กลายเป็นแม่เหล็กมากขึ้นหลังจากการขึ้นรูปมากกว่าในสถานะอบอ่อน.

ผลกระทบนี้มักจะสังเกตได้ชัดเจนที่สุดใน:

• ท่อสแตนเลสโค้งงอ,
• ส่วนประกอบสเตนเลสดึงลึก,
• แผ่นรีดหนัก,
• และชิ้นส่วนออสเทนนิติกกลึงด้วยความเครียดเฉพาะที่.

สมดุลเฟส

การตอบสนองทางแม่เหล็กของเหล็กขึ้นอยู่กับปริมาณมาก เฟอร์ไรท์, มาร์เทนไซต์, และ ออสเทนไนต์ มันมี.

• เฟอร์ไรต์มากขึ้น → การตอบสนองของแม่เหล็กแรงขึ้น
• มาร์เทนไซต์มากขึ้น → การตอบสนองของแม่เหล็กที่แข็งแกร่งขึ้น
• ออสเทนไนท์มากขึ้น → การตอบสนองทางแม่เหล็กอ่อนลง

นี่เป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งในเหล็กกล้าไร้สนิมดูเพล็กซ์, โดยที่ความสมดุลระหว่างเฟอร์ไรต์และออสเทนไนต์จะกำหนดพฤติกรรมแม่เหล็กโดยรวม.

เนื่องจากเหล็กดูเพล็กซ์มีเศษส่วนเฟอร์ริติก, โดยปกติแล้วจะเป็นแม่เหล็กแม้ว่าจะไม่ใช่แม่เหล็กแรงเท่ากับเหล็กกล้าคาร์บอนธรรมดาก็ตาม.

อุณหภูมิ

อุณหภูมิสามารถระงับสนามแม่เหล็กในเหล็กเฟอร์โรแมกเนติกได้ชั่วคราว.

เหนือ อุณหภูมิกูรี, โดเมนแม่เหล็กที่เรียงลำดับสูญเสียการจัดตำแหน่งและวัสดุกลายเป็นพาราแมกเนติก.

เมื่อเหล็กเย็นลงต่ำกว่าเกณฑ์นั้น, แม่เหล็กกลับมา.

นั่นหมายความว่าเหล็กร้อนอาจปรากฏว่าไม่มีแม่เหล็กในระหว่างการตีหรือการอบชุบด้วยความร้อน, แต่นั่นไม่ได้หมายความว่าวัสดุหยุดเป็นเหล็กหรือสูญเสียคุณสมบัติทางแม่เหล็กอย่างถาวร.

การเปลี่ยนแปลงสามารถย้อนกลับได้และความร้อน.

สภาพพื้นผิวและการแปรรูปในท้องถิ่น

การบดพื้นผิว, การเชื่อม, ยิงปอกเปลือก, เครื่องจักรกล, และความเค้นตกค้างสามารถสร้างความแปรปรวนในท้องถิ่นในการตอบสนองทางแม่เหล็ก.

ในบางเหล็ก, ชั้นผิวสามารถกลายเป็นแม่เหล็กได้มากกว่าแกนกลางหากพื้นผิวผ่านการเปลี่ยนแปลงที่เกิดจากความเครียดหรือการเปลี่ยนเฟสเฉพาะที่.

นี่เป็นเหตุผลหนึ่งที่การทดสอบแม่เหล็กอาจแสดงแรงดึงดูดที่ไม่สม่ำเสมอในส่วนเดียวกัน.

4. การเลือกวัสดุที่เน้นการใช้งานโดยพิจารณาจากประสิทธิภาพแม่เหล็กของเหล็ก

แม่เหล็กของเหล็กไม่ได้เป็นเพียงความอยากรู้อยากเห็นในห้องปฏิบัติการเท่านั้น. ในทางวิศวกรรมอย่างแท้จริง, มันมีอิทธิพล พฤติกรรมการประกอบ, การตรวจจับความเข้ากันได้, การรีไซเคิล, การตรวจสอบ, ปฏิสัมพันธ์ทางไฟฟ้า, และความเหมาะสมด้านสิ่งแวดล้อม.

ทางเลือกที่ถูกต้องจึงไม่ใช่ "เหล็กแม่เหล็กกับเหล็กที่ไม่เป็นแม่เหล็ก" ในความหมายง่ายๆ, แต่ กลุ่มเหล็กที่เหมาะสมสำหรับความต้องการด้านแม่เหล็กในการใช้งาน.

เมื่อแม่เหล็กแรงสูงมีประโยชน์

เหล็กที่มีแม่เหล็กแรงสูงมักเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุดเมื่อการตอบสนองทางแม่เหล็กมีประโยชน์ในการใช้งาน.

กรณีการใช้งานทั่วไป

• งานโครงสร้างและเครื่องจักรทั่วไป
• ระบบจับยึดและยึดแม่เหล็ก
• การคัดแยกเศษและการรีไซเคิล
• ตัวคั่นแม่เหล็กและอุปกรณ์จับยึด
• ส่วนประกอบที่สึกหรอได้ง่ายในคาร์บอน, เครื่องมือ, หรือเหล็กมาร์เทนซิติก

ในกรณีเหล่านี้, การตอบสนองด้วยแม่เหล็กแรงสูงช่วยในการควบคุม, การแยก, และการเก็บรักษาอุปกรณ์ติดตั้ง.

เหล็กกล้าคาร์บอน, เหล็กกล้าต่ำ, เหล็กกล้าเครื่องมือ, และสเตนเลสเฟอร์ริติกหรือมาร์เทนซิติกมักนิยมใช้เนื่องจากเป็นการผสมผสานประโยชน์ทางกลเข้ากับแรงดึงดูดแม่เหล็กที่เชื่อถือได้.

เมื่อต้องใช้แม่เหล็กต่ำ

แอปพลิเคชันบางตัวต้องการการตอบสนองทางแม่เหล็กที่อ่อนมากหรือพฤติกรรมที่เกือบจะไม่ใช่แม่เหล็ก.

ในกรณีเหล่านั้น, เหล็กกล้าไร้สนิมออสเทนนิติกอบอ่อน มักจะเป็นตระกูลวัสดุกลุ่มแรกที่ต้องประเมิน.

กรณีการใช้งานทั่วไป

• อุปกรณ์ทางการแพทย์และห้องปฏิบัติการ
• ส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ที่มีความละเอียดอ่อน
• ระบบการวัดที่แม่นยำ
• สภาพแวดล้อมที่เกี่ยวข้องกับ MRI
• ตัวเรือนและอุปกรณ์ติดตั้งที่ไวต่อสนามแม่เหล็ก

ในสถานการณ์เหล่านี้, แม้แต่สนามแม่เหล็กเพียงเล็กน้อยก็สามารถรบกวนการทำงานได้.

เกรดออสเทนนิติก เช่น 304 และ 316 มักถูกเลือกเพราะว่าพวกมันมักจะมีแม่เหล็กอ่อนในสภาวะอบอ่อน.

อย่างไรก็ตาม, การออกแบบต้องคำนึงถึงความจริงที่ว่างานเย็นสามารถเพิ่มพลังแม่เหล็กได้, ดังนั้นประวัติการประมวลผลจึงมีความสำคัญพอๆ กับเกรดที่กำหนด.

เมื่อแม่เหล็กควบคุมมีประโยชน์

แอปพลิเคชั่นบางตัวไม่ต้องการแรงแม่เหล็กสูงสุดหรือแรงแม่เหล็กขั้นต่ำ. พวกเขาต้องการ คาดเดาได้, พฤติกรรมแม่เหล็กปานกลาง.

กรณีการใช้งานทั่วไป

• โครงสร้างสแตนเลสดูเพล็กซ์
• อุปกรณ์ที่ทนต่อการกัดกร่อนพร้อมข้อกำหนดการรับน้ำหนัก
• ส่วนประกอบทางอุตสาหกรรมที่สัมผัสกับสภาพแวดล้อมที่มีคลอไรด์
• ชิ้นส่วนรับแรงดันที่ต้องการความแข็งแรงดีกว่า 316L

เหล็กกล้าไร้สนิมดูเพล็กซ์เป็นตัวอย่างที่ดี. มีความแข็งแรงและทนต่อการกัดกร่อนสูงในขณะที่ยังคงมีแม่เหล็กอยู่เนื่องจากมีเศษส่วนเฟอร์ริติก.

สิ่งนี้มีประโยชน์เมื่อชิ้นส่วนต้องต้านทานการแตกร้าวจากการกัดกร่อนจากความเค้นคลอไรด์และการกัดกร่อน และยังคงรักษาสมรรถนะทางกลที่ดีไว้ได้.

การตอบสนองทางแม่เหล็กไม่ใช่เป้าหมายการออกแบบ, แต่เป็นผลที่ตามมาที่คาดเดาได้ของโครงสร้างจุลภาค.

5. ผลกระทบในทางปฏิบัติและความเข้าใจผิด

ทำไมตู้เย็น “สแตนเลส” ของฉันถึงมีแม่เหล็ก?

ประตูตู้เย็นหลายบานทำมาจาก สแตนเลสเฟอร์ริติก (เช่น, 430), ไม่ใช่ออสเทนนิติก.

สเตนเลสเฟอริติกมีราคาถูกกว่า, มีความต้านทานการกัดกร่อนได้ดีสำหรับใช้ภายในอาคาร, และ เป็นแม่เหล็ก – ซึ่งช่วยให้แม่เหล็กติดได้สะดวก.

ถ้าตู้เย็นของคุณทำจาก 304, แม่เหล็กจะไม่ติด.

ฉันสามารถใช้แม่เหล็กเพื่อแยกเศษเหล็กได้หรือไม่?

ใช่, แต่มีข้อแม้:

• เหล็กกล้าคาร์บอน, เฟอร์ริติก, มาร์เทนซิติก → แม่เหล็ก → เศษเหล็ก.
• สเตนเลสออสเทนนิติก (304, 316) → ไม่ใช่แม่เหล็ก → เศษสเตนเลสมูลค่าสูง.
• ดูเพล็กซ์สเตนเลส → แม่เหล็กอ่อน → สามารถจัดเรียงผิดได้หากไม่ระวัง.
• ออสเทนนิติกงานเย็น → อาจมีแม่เหล็กอ่อน, ทำให้เครื่องคัดแยกสับสน.

“เหล็กที่ไม่ใช่แม่เหล็ก” ไม่เป็นแม่เหล็กโดยสิ้นเชิง?

เลขที่. แม้แต่สเตนเลสออสเทนนิติกก็มีความสามารถในการซึมผ่านของพาราแมกเนติกได้ >1. ในสนามแม่เหล็กแรงสูง (เช่น, เครื่องเอ็มอาร์ไอ), พวกเขาสร้างแรงดึงดูดเล็กๆ น้อยๆ แต่วัดผลได้.

สำหรับการใช้งานที่ต้องการ อย่างที่สุด ความไวต่อแม่เหล็กต่ำ (เช่น, หลอด NMR), มีการใช้โลหะผสมพิเศษเช่น MP35N หรือไทเทเนียม.

ฉันสามารถลดอำนาจแม่เหล็กของเหล็กแม่เหล็กได้หรือไม่?

ใช่, แต่มีข้อจำกัด:

• สำหรับเหล็กกล้าคาร์บอน: ใช้สลับกัน, สนามแม่เหล็กลดลง (การล้างสนามแม่เหล็ก). อย่างไรก็ตาม, ลักษณะเฟอร์โรแมกเนติกของเหล็กยังคงอยู่; มันสามารถถูกทำให้เป็นแม่เหล็กใหม่ได้อย่างง่ายดาย.
• สำหรับมาร์เทนไซต์ที่เกิดจากความเครียดในสเตนเลสออสเทนนิติก: การหลอมสารละลายที่อุณหภูมิสูง (1050องศาเซลเซียส) จะคืนออสเทนไนต์ที่ไม่ใช่แม่เหล็ก, กำจัดแม่เหล็ก. แต่วิธีนี้ใช้ไม่ได้กับชุดประกอบขนาดใหญ่.

6. บทสรุป

“เป็นเหล็กแม่เหล็ก?” ไม่สามารถตอบได้ด้วยคำว่าใช่หรือไม่ใช่ง่ายๆ. คำตอบที่ถูกต้องก็คือ:

เหล็กเป็นแม่เหล็กได้หากโครงสร้างผลึกที่อุณหภูมิห้องมีลูกบาศก์เป็นศูนย์กลางของร่างกาย (สำเนาลับถึง) หรือรูปสี่เหลี่ยมจัตุรัสที่มีศูนย์กลางลำตัว (ก่อนคริสต์ศักราช).

มันไม่มีแม่เหล็ก (พาราแมกเนติก) ถ้าโครงสร้างเป็นลูกบาศก์มีศูนย์กลางหน้า (เอฟซีซี).

การทำความเข้าใจโลหะวิทยาที่อยู่เบื้องหลังแม่เหล็กทำให้วิศวกรสามารถเลือกเหล็กที่เหมาะสมสำหรับการใช้งานต่างๆ ตั้งแต่หัวจับแม่เหล็ก (ในกรณีที่จำเป็นต้องมีเฟอร์โรแมกเนติกที่แข็งแกร่ง) ไปยังเครื่องมือผ่าตัดที่เข้ากันได้กับ MRI (โดยที่แม้แต่ร่องรอยแม่เหล็กก็เป็นสิ่งต้องห้าม).

ทดสอบด้วยวิธีการสอบเทียบเสมอ, และอย่าพึ่งพาการทดสอบแม่เหล็กอย่างง่ายเพียงอย่างเดียวในการตรวจสอบยืนยันวัสดุที่สำคัญ.

 

คำถามที่พบบ่อย

316L ที่ไม่ใช่แม่เหล็กสามารถเปลี่ยนแม่เหล็กได้หลังการเชื่อม?

เดลต้าเฟอร์ไรต์เฉพาะที่ตกตะกอนภายในโซนที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนในการเชื่อมระหว่างการทำความเย็นที่ไม่สม่ำเสมอ, ทำให้เกิดสนามแม่เหล็กบางส่วนจางๆ ใกล้ตะเข็บเชื่อม; แผ่นฐานโดยรวมยังคงคุณสมบัติที่ไม่ใช่แม่เหล็ก.

เหตุใดออสเทนไนต์นิกเกิลสูงจึงไม่เป็นแม่เหล็ก ในขณะที่สเตนเลสเฟอร์ไรต์นิกเกิลต่ำจึงเป็นแม่เหล็ก?

นิกเกิลทำให้โครงตาข่ายออสเทนไนต์ของ FCC มีความเสถียร ซึ่งรบกวนการจัดเรียงโดเมนแม่เหล็กที่ได้รับคำสั่ง; สูตรโครเมียม-นิกเกิลต่ำไม่สามารถยับยั้งการก่อตัวของเฟอร์ไรต์ BCC ด้วยความเป็นแม่เหล็กโดยธรรมชาติได้.

แม่เหล็กของสเตนเลสสตีลส่งผลต่อความสามารถในการป้องกันการกัดกร่อนหรือไม่?

แม่เหล็กบางส่วนที่เกิดจากการเสียรูปไม่เปลี่ยนความสามารถในการสร้างฟิล์มพาสซีฟโครเมียมของโลหะผสม;

ความต้านทานการกัดกร่อนยังคงสอดคล้องกับข้อกำหนดเกรดเดิม โดยไม่คำนึงถึงการเปลี่ยนแปลงของแม่เหล็กในท้องถิ่นเล็กน้อย.

มีเหล็กกล้าออสเทนนิติกที่เป็นเฟอร์โรแมกเนติกอยู่หรือไม่?

ใช่, แต่ไม่ธรรมดา. มีแมงกานีสสูงบางชนิด, เหล็กอลูมิเนียมสูง (จริงๆ แล้วสิ่งที่เรียกว่า “ไม่ใช่แม่เหล็ก”) สามารถเป็นแม่เหล็กไฟฟ้าได้ที่อุณหภูมิต่ำมาก.

ที่อุณหภูมิห้อง, ไม่มีสเตนเลสสตีลออสเทนนิติกเชิงพาณิชย์ที่เสถียรเป็นเฟอร์โรแมกเนติก.