Af hverju hafa ryðfríu stálboltar með segulmagn

Undir meðvitað teljum við oft að 304 og 316Ryðfrítt stálboltareru alveg ekki segulmagnaðir . margir notendur dæma jafnvel gæði ryðfríu stálbolta með segulmagni sinni, að því gefnu að ekki sést að þeir séu ósviknir og segulmagnaðir eru óæðri . En þessi skynjun er djúpt gölluð og þarfnast endurupptöku frá sjónarhóli efnisvísinda .

I . Efnisflokkun og segulmagnaðir eðli ryðfríu stálbolta

Segulstefna ryðfríu stáli ræðst af kristallaðri uppbyggingu þess, ekki eingöngu af gráðu eða kolefnisinnihaldi þess:

1. Austenitic ryðfríu stáli (300 röð: ekki segulmagnaðir/veikir segulmagnaðir)

Dæmigerð einkunnir: Sus304 (06cr19ni10), Sus316 (06CR17NI12MO2)

Skipulagseinkenni: Aðallega austenít við stofuhita (andlitsmiðuð rúmmetra, ekki fermagnetic), fræðilega ekki segulmagnaðir eða veikir segulmagnaðir (gegndræpi μ≈ 1.01-1.1) .

Raunverulegur segulmagnaður:

Kalt fyrirsögn, þráðrúll og aðrir kaldir vinnuferlar neyða að hluta til umbreytingu austeníts íMartensite(Body-Centered Cubic uppbygging, ferromagnetic), myndun veikrar segulmagns (Martensite innihald getur orðið 15%-20%með aflögun meiri en eða jafnt og 20%) .

Annealing (e . g ., með 650 gráðu í 1 klukkustund) getur snúið við martensít aftur í austenite, dregið úr segulmagni .

2. Martensitic ryðfríu stáli (400 röð: sterk segulmagnaðir)

Dæmigerð einkunnir: Sus410 (12CR13), Sus420J2 (30Cr13)

Skipulagseinkenni: Mynda martensite (ferromagnetic uppbygging) eftir háhita slökkt, með gegndræpi μ meiri en eða jafnt og 50 og marktækt aðsog með sterkum seglum .

Hönnunarrökfræði:

Hærra kolefnisinnihald (0 . 1%-0.4%) eykur hörku (HRC 20-50) til að uppfylla skurðarkröfur um sjálfstraust og borun.

Segulmagn er eðlislægur eiginleiki martensitískrar uppbyggingar, ekki tengdur tæringarþol (Sus410 standast tæringu betur en kolefnisstál en óæðri 300 röð) .

II . Áhrif kalda fyrirsögn á segulmagn á austenitískum ryðfríu stáli

1. Verkunarháttur segulmagns frá kuldavinnu

Við kalda fyrirsögn veldur aflögun plasts austenít (-fe) umbreytt í martensite ('-fe), þar sem innihald martensite eykst með aflögun:

 

Við 10%aflögun er innihald martensite ~ 5%-8%, gegndræpi μ≈1 . 2 (veikur segulmagn).

Við 30%aflögun getur innihald martensite náð 25%-30%, gegndræpi μ≈1 . 5 (enn veikur segulmagnaður).

2. Samband segulmagns og frammistöðu

Vélrænni eiginleika: Kalt fyrirsögn eykur styrk (e . g ., Sus304 togstyrkur hækkar úr 520MPa í 700MPa) en dregur úr lengingu (frá 40% til 25%) . segulmagnaðir er aukaafurð af vinnu harðnandi .

Tæringarþol: Martensitic umbreyting skemmir ekki óvirka kvikmyndina (Cr₂o₃), með saltsprautuprófi (NSS) meiri en eða jafnt og 48 klukkustundir, í samræmi við ekki segulmagnaðir ríki .

III . Tæknilegar upplýsingar og umsóknar atburðarás af demagnetization ferlum

1. Líkamleg afmögnun (tímabundin)

Aðferð: Settu bolta í til skiptis segulsviðstæki (e . g ., afmagetizing spólu) til að útrýma afgangs segulmagni með því að draga smám saman úr sviði styrk .

Takmörkun: Segulmagn getur að hluta til endurheimt vegna síðari vélrænna streitu eða hitabreytingar, hentugur fyrir tímabundnar ekki segulmagnaðir þarfir (E . g ., tímabundin samsetning rafeindatækja) .

2. Lausnarmeðferð (varanleg afmögnun)

Ferli: Hiti til 1050-1100 gráðu (austenitizing hitastig), fylgt eftir með skjótum vatnskælingu (kælingarhraði sem er meiri en eða jafnt og 50 gráðu /s) til að hindra Martensite myndun .

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

Kostnaður: Vinnslukostnaður eykst um ~ 10%-15%, en hægt er að afskrifast með fjöldaframleiðslu .

Iv . segulmagnaðir einkenni frjálsrar ryðfríu stáli (taka Sus303 sem dæmi)

1. Samsetning samsetningar-seglunarhyggju

Brennisteinsinnihald: 0 . 15%-0.30%(hærra en Sus304 er minna en eða jafnt og 0,03%), og myndar MNS innifalið til að bæta vinnsluhæfni.

Segulmagnaðir heimildir: Staðbundið streita við beygju örvar minniháttar martensitic umbreytingu (innihald ~ 5%-10%), gegndræpi μ≈ 1.1-1.2.

2. Árangursjafnvægi

Tæringarþol: Sambærilegt við Sus304 (sama króm og nikkelinnihald), saltsprautupróf meira en eða jafnt og 48 klukkustundir .

AÐFERÐ AÐFERÐ: Hentar fyrir litlar skrúfur (E . g ., m 2- m5) unnin með sjálfvirkum rennibekkjum, fórnar veikum segulmagni til að vinna skilvirkni .

V . algengar goðsagnir um iðnað og vísindaleg staðfesting

Goðsögn 1: "Segul ryðfríu stáli=óæðri stál"

Mótdæmi: Sus410 er lögmætt efni undir GB/T 20878-2007, mikið notað í hástyrkjum eins og hverflablöðum og skurðarverkfærum . segulmagn er óumflýjanleg eign martensitic uppbyggingar .

Goðsögn 2: "304/316 hlýtur að vera alveg segulmagnaðir"

Hefðbundin tilvísun: ASTM A 276-2020 leyfir veika segulmagn í austenitískum ryðfríu stáli, sem þarfnast aðeins að fylgja milligranískum tæringarprófum (EPR aðferð) og vélrænni eiginleikaþörf .

Goðsögn 3: "Demagnetization dregur úr afköstum úr ryðfríu stáli"

Tilraunagögn: Eftir lausnarmeðferð víkur togstyrkur Sus304, lengingu og tæringarþol minna en eða jafnt og 5% frá ómeðhöndluðum hlutum . Demagnet sem hefur ekki áhrif á Matrix eiginleika .

VI . segulpróf og ráðleggingar um val

1. Hröðar auðkenningaraðferðir

Prófunartæki	Austenitic ryðfríu stáli (304/316)	Martensitic ryðfríu stáli (410/420)
Neodymium segull	Veik aðsog eða engin aðsog (<0.5N)	Strong adsorption (>5N)
Gegndræpi mælir	μ minna en eða jafnt og 1,5	μ meiri en eða jafnt og 10

2. Valtafla sem byggir á atburðarás

Sviðsmynd umsóknar	Mælt með efni	Segulkrafa	Demagnetization ferli	Kjarnaframkvæmd þarfir
Læknisfræðileg nákvæmni tæki	Sus316l	Ó segulmagnaðir (μ minna en eða jafnt og 1,02)	Lausnarmeðferð + prófanir	Ósegnetískt + mikil tæringarþol
Smíði sjálf-tappa skrúfur	Sus410	Sterk segulmagn leyfð	Engin afmögnun	Mikil hörku + sjálfstætt hæfileiki
Rafeindabúnað örskúffur	Sus303	Veik segull (μ minna en eða jafnt og 1,2)	Líkamleg afmögnun (eftir þörfum)	Auðveld vinnsla + lítil stærð

Niðurstaða

Segulmagnið afRyðfrítt stálboltarNiðurstöður úr blöndu af efniskristallaðri uppbyggingu (austenít/martensít) og vinnslutækni (kalt fyrirsögn/demagnetization), ekki vísbending um gæði . Veikur segulmagnið 304/316 er eðlileg niðurstaða kulda, meðan sterkur segulmagnur, er 400 serí Styrkur, og ekki segulmagni, forðast misskilning sem byggir eingöngu á segulmagni . með því að dreifa goðsögninni um að „ekki segulmagnaðir jafngildir yfirburði,“ getum við nýst nákvæmari frammistöðukostir ryðfríu stálfestinga . nákvæmari