Zašto vijci od nehrđajućeg čelika imaju magnetizam

Podsvjesno, često vjerujemo da je 304 i 316vijci od nehrđajućeg čelikaPotpuno su ne-magnetski . Mnogi korisnici čak prosuđuju kvalitetu vijaka od nehrđajućeg čelika svojim magnetizmom, pretpostavljajući da su ne-magnetski autentični, a magnetski su inferiorni ., ta je percepcija duboko pokvarena i zahtijeva reinterpretaciju iz perspektive materijala {4}

I . Klasifikacija materijala i magnetska priroda vijaka od nehrđajućeg čelika

Magnetizam od nehrđajućeg čelika određuje se kristalnom strukturom, ne samo u sadržaju stupnja ili ugljika:

1. Austenitni nehrđajući čelik (300 serija: nemagnetska/slabo magnetski)

Tipične ocjene: SUS304 (06CR19ni10), SUS316 (06CR17ni12mo2)

Strukturne karakteristike: Pretežno austenit na sobnoj temperaturi (kubična struktura usmjerena na lice, neferromagnetska), teoretski nemagnetska ili slabo magnetska (propusnost μ≈ 1.01-1.1) .

Stvarni magnetski izvor:

Hladni naslov, kotrljanje niti i drugi hladni radni procesi prisiljavaju djelomičnu transformaciju austenita umartenzit(Kubična struktura usmjerena na tijelo, feromagnetska), generiranje slabog magnetizma (sadržaj martenzita može doseći 15%-20%s deformacijom većim od ili jednakim 20%) .

Anneling (e . g ., držanje na 650 stupnjeva 1 sat) može preokrenuti martenzit natrag do Austenita, smanjujući magnetizam .

2. Martenzitski nehrđajući čelik (400 serija: snažno magnetski)

Tipične ocjene: SUS410 (12CR13), SUS420J2 (30CR13)

Strukturne karakteristike: Formira martenzit (feromagnetska struktura) nakon gašenja visoke temperature, s propusnošću μ većim ili jednakim 50 i značajnom adsorpcijom jakim magnetima .

Logika dizajna:

Viši sadržaj ugljika (0 . 1%-0.4%) pojačava tvrdoću (HRC 20-50) kako bi se ispunili zahtjevi za rezanje za samo-dodirivanje i bušenje.

Magnetizam je svojstveno svojstvo martenzitske strukture, koje nije povezano s otpornošću na koroziju (SUS410 se opire koroziji bolje od ugljičnog čelika, ali inferiorna od 300 serija) .

II . Utjecaj hladnog naslova na magnetizam austenitnog nehrđajućeg čelika

1. Mehanizam magnetizma iz hladnog rada

Tijekom hladnog naslova, plastična deformacija uzrokuje da se Austenit (-fe) pretvara u martenzit ('-fe), a sadržaj martenzita se povećava deformacijom:

Pri 10%deformacije, sadržaj martenzita je ~ 5%-8%, propusnost μ≈1 . 2 (slab magnetizam).

Pri 30%deformacije, sadržaj martenzita može doseći 25%-30%, propusnost μ≈1 . 5 (još uvijek slabo magnet).

2. Odnos magnetizma i performansi

Mehanička svojstva: Hladni naslov povećava snagu (e . g ., SUS304 Vlačna čvrstoća raste s 520MPA na 700MPa), ali smanjuje izduživanje (od 40% na 25%) . magnetizam je nusprodukt rada {8}

Otpor korozije: Martenzitska transformacija ne oštećuje pasivni film (CR₂O₃), s testom spreja soli (NSS) većim ili jednakim 48 sati, u skladu s ne-magnetskim stanjima .

Iii . Tehnički detalji i scenariji aplikacije procesa demagnetizacije

1. Fizička demagnetizacija (privremena)

Metoda: Stavite vijke na izmjenični uređaj magnetskog polja (e . g ., demagnetiziranje zavojnice) kako biste eliminirali zaostali magnetizam postupnim smanjenjem čvrstoće polja .

Ograničenje: Magnetizam se može djelomično oporaviti zbog naknadnog mehaničkog naprezanja ili temperaturnih promjena, pogodnih za privremene nemagnetske potrebe (e . g ., privremeni sklop elektroničkih uređaja) .

2. Liječenje otopine (trajna demagnetizacija)

Proces: Toplina do 1050-1100 stupnjeva (Austenitizacijska temperatura), nakon čega slijedi brzo hlađenje vode (brzina hlađenja veća od ili jednaka 50 stupnjeva /s) da inhibira stvaranje martenzita .

Učinak: Sadržaj martenzita<5%, permeability μ≤1.03, meeting permanent non-magnetic requirements (e.g., medical precision instruments, aerospace components).

Koštati: Trošak obrade povećava se za ~ 10%-15%, ali se može amortizirati masovnom produkcijom .

Iv . Magnetske karakteristike nehrđajućeg čelika slobodnog rezanja (uzimajući SUS303 kao primjer)

1. Korelacija sastav-magnetizam

Sadržaj sumpora: 0 . 15%-0.30%(viši od SUS304 manjeg od ili jednako 0,03%), formirajući MNS inkluzije za poboljšanje obradivosti.

Magnetski izvor: Lokalni stres tijekom okretanja inducira malu martenzitsku transformaciju (sadržaj ~ 5%-10%), propusnost μ≈ 1.1-1.2.

2. Ravnoteža performansi

Otpor korozije: Usporedivo sa SUS304 (isti sadržaj kroma i nikla), test za sprej za sol veći od ili jednak 48 sati .

Scenariji prijave: Prikladno za vijke male veličine (e . g ., m 2- m5) obrađene automatskim letvicama, žrtvujući slab magnetizam za učinkovitost obrade .

V . uobičajeni mitovi industrije i znanstvena validacija

Mit 1: "Magnetski nehrđajući čelik=inferiorni čelik"

Kontra -primjer: Sus410 je legitiman materijal pod GB/T {20878-2007, široko se koristi u aplikacijama visoke čvrstoće poput turbinskih noževa i alata za rezanje . Magnetizam je neizbježno svojstvo kartenzitske strukture .

Mit 2: "304/316 mora biti potpuno ne-magnetski"

Standardna referenca: Astm a 276-2020 omogućuje slab magnetizam u austenitnom nehrđajućem čeliku, samo što zahtijeva usklađenost s intergranularnim testovima korozije (EPR metoda) i zahtjevima mehaničkog svojstva .

Mit 3: "Demagnetizacija smanjuje performanse od nehrđajućeg čelika"

Eksperimentalni podaci: Nakon liječenja otopinom, SUS304 -ova vlačna čvrstoća, produženje i otpor korozije odstupaju manje od 5% od neobrađenih dijelova . Demagnetizacija ne utječe na svojstva matrice .

Vi . preporuke magnetskog testiranja i odabira

1. Metode brze identifikacije

2. Tablica za odabir temeljena na scenariju

Zaključak

Magnetizamvijci od nehrđajućeg čelikaRezultati kombinacije materijalne kristalne strukture (austenita/martenzita) i tehnika obrade (hladni naslov/demagnetizacija), a ne pokazatelj kvalitete . Slabi magnetizam 304/316 normalan je rezultat hladnog rada, dok je jaka magnetizma, u praktičnom seriji {{4 Snaga i ne-magnetizam, izbjegavajući pogrešno prosudbe temeljene samo na magnetizmu . tako što je distribuirao mit koji je "ne-magnetski jednak superiornim", možemo točnije iskoristiti sveobuhvatne prednosti učvršćivača od nehrđajućeg čelika .