L'acier inoxydable est-il magnétique ? Voici tout ce que vous devez savoir sur les propriétés magnétiques de l'acier inoxydable

L'acier inoxydable est magnétique ou non magnétique selon le type. Vous vous rendrez compte que cela dépend du type d'acier inoxydable.

L'acier inoxydable ferritique et l'acier martensitique sont des exemples d'acier inoxydable magnétique. L'acier austénitique est un exemple d'acier inoxydable non magnétique.

L'acier inoxydable est-il magnétique

Que ce soit ou non acier inoxydable est-ce magnétique ? C'est une question que beaucoup se posent.

La réponse est simple : oui et non. Bien qu'il soit décrit comme un seul matériau, l'acier inoxydable possède de nombreux composants aux qualités différentes. Il contient d'autres éléments et métaux, comme le fer et le chrome.

L’existence de facteurs tels que la présence de fer et la structure cristalline influence le magnétisme de l’acier inoxydable.

La présence d'un martensitique et Ferritique la structure apporte du magnétisme tandis qu'une austénitique la structure entraîne le non-magnétisme.

Facteurs contribuant au magnétisme de l'acier inoxydable

· Présence de fer

L'acier inoxydable contient du fer dans sa composition. Le fer est constitué de petits aimants appelés spins. Lorsqu'ils sont disposés de manière aléatoire, les spins annulent l'effet magnétique de l'autre, ce qui peut entraîner un manque de propriétés magnétiques.

Parfois, la disposition des spins les aligne pour former un moment magnétique net, ce qui crée un matériau magnétique. Cette structure unique lui permet d'attirer les aimants. Le fer est un élément ferromagnétique et présente donc des propriétés magnétiques.

· Structure cristalline

Il s'agit de la disposition des atomes qui détermine son alignement et ses propriétés magnétiques. Un alignement régulier favorise le magnétisme tandis qu'une difficulté d'alignement entraîne un non-magnétisme dans l'acier inoxydable.

Les structures ferritiques et martensitiques sont magnétiques. La structure austénitique est amagnétique. La structure austénitique contient une disposition cubique à faces centrées. Le mouvement thermique constant perturbe la disposition des atomes de fer, ce qui entraîne un amagnétisme.

La structure ferritique a une disposition cubique centrée. Leur disposition n'est pas parfaite, ce qui rend leur magnétisme plus faible que celui des structures martensitiques. Ici, de minuscules aimants en fer sont assemblés.

L'acier martensitique présente une structure quadratique qui aligne les atomes de manière ordonnée. Cette disposition ordonnée entraîne une forte attraction magnétique.

·Impacts du traitement

Les procédés peuvent inclure le travail à froid et les traitements thermiques. Le travail à froid modifie la structure cristalline des aciers inoxydables, les rendant ainsi non magnétiques. Les traitements thermiques altèrent la structure interne de l'acier inoxydable. Ils modifient la façon dont les atomes s'alignent, influençant ainsi leur comportement magnétique.

Un exemple est le recuit d'un acier inoxydable austénitique à haute température. Cela provoque un déplacement aléatoire des atomes, ce qui perturbe l'alignement des moments magnétiques, ce qui entraîne le non-magnétisme de l'acier inoxydable austénitique.

· Autres éléments

Différents éléments agissent ensemble. Chaque élément ajouté à l'acier inoxydable apporte ses caractéristiques atomiques uniques, impactant ses propriétés magnétiques. Le manganèse, par exemple, renforce le chœur ferritique, amplifiant leur attraction harmonieuse.

Le molybdène renforce les nuances ferritiques, il ajoute sa propre attraction, le magnétisme dans les nuances ferritiques en contribuant à sa propre attraction dans certains types d'acier

Comparaison du magnétisme dans différents types d'acier inoxydable

Comparons maintenant les propriétés magnétiques de différents types d’acier inoxydable :

· Acier inoxydable martensitique

La plupart des aciers martensitiques sont magnétiques. Un acier inoxydable martensitique peut contenir des fragments de fer qui sont parfois magnétiques. L'acier inoxydable martensitique existe en différentes nuances, notamment 410, 420 et 440. Vous pouvez utiliser cet acier inoxydable pour des applications telles que la coutellerie et les actionneurs.

· Acier inoxydable ferritique

Il s'agit d'un type d'acier inoxydable qui est magnétique. Cela est dû à la présence de ferrites en grande quantité. La structure cristalline de la ferrite, combinée à la présence de fer, permet l'alignement des atomes de fer, créant ainsi un champ magnétique.

Cependant, si l'on compare l'acier inoxydable ferritique à l'acier inoxydable martensitique, on constate qu'ils ont une faible attraction magnétique. Ils comprennent les nuances d'acier inoxydable 439, 430 et 409. Ils s'appliquent à des applications économiques comme les appareils électroménagers et les matériaux de construction.

· Acier inoxydable austénitique

La plupart des aciers inoxydables de la catégorie austénitique sont amagnétiques en raison de leur teneur élevée en austénite. Malgré leur teneur en fer, les alliages comme les nuances 306 et 304 sont amagnétiques car ils possèdent une structure interne appelée cubique à faces centrées. Cette structure perturbe la disposition des fers, ce qui entraîne un amagnétisme.

Cependant, vous pouvez les rendre partiellement magnétiques en utilisant un procédé thermique ou un durcissement par écrouissage, comme le pliage. Cela peut former de la ferrite à certains endroits. De ce fait, les nuances austénitiques présentent un léger magnétisme sur les bords actionnés mécaniquement. Elles sont utiles dans des applications telles que les implants médicaux et les équipements de transformation des aliments, où le comportement non magnétique est crucial.

· Acier inoxydable duplex

Il est magnétique et présente également une meilleure résistance à la corrosion que les nuances ferritiques. Il est plus cher que les aciers austénitiques 304 et 316. Il mélange des cristaux austénitiques et ferritiques offrant une combinaison des deux. Vous pouvez l'utiliser dans des applications telles que les récipients sous pression et les structures offshore.

Facteurs affectant les propriétés magnétiques de l'acier inoxydable

· Traitement thermique

Les traitements thermiques peuvent altérer considérablement la structure interne de l'acier inoxydable. Cela modifie alors la façon dont les atomes s'alignent, ce qui affecte leur comportement magnétique. Le refroidissement rapide de l'acier austénitique à haute température, comme la trempe, emprisonne les atomes de fer dans leur alignement magnétique, ce qui rend l'acier magnétique.

Le vieillissement de l'acier austénitique à certaines températures entraîne la formation de martensite, une phase magnétique, qui rend l'acier magnétique. Le recuit d'un acier austénitique à haute température perturbe l'alignement des moments magnétiques, ce qui rend l'acier non magnétique.

· Éléments d'autorisation

Différents éléments agissent ensemble. Chaque élément ajouté à l'acier inoxydable apporte ses caractéristiques atomiques uniques, impactant ses propriétés magnétiques. Le manganèse, par exemple, renforce le chœur ferritique, amplifiant leur attraction harmonieuse.

Le chrome sabote l'influence magnétique du fer. Plus le pourcentage de chrome dans l'acier est élevé, moins il devient magnétique. À mesure que son influence augmente, le magnétisme s'affaiblit. Le nickel supprime les nuances austénitiques, réduisant au silence leur bourdonnement magnétique.

Le molybdène renforce les nuances ferritiques, il ajoute son attrait, le magnétisme dans les nuances ferritiques en ajoutant son attrait dans certains types d'acier

· Température

Hausse des températures : lorsqu'un aimant chauffe, les électrons responsables de son magnétisme commencent à se déplacer de manière aléatoire. À mesure que la température augmente, ces aimants atomiques deviennent plus énergétiques et vibrent davantage, perturbant leurs formations alignées. Cet arrangement désordonné affaiblit le champ magnétique global de l'aimant.

Refroidir, alimenter : En revanche, refroidir un aimant a l'effet inverse. Les électrons se calment et se stabilisent dans une formation plus organisée. Cet alignement uniforme renforce le champ magnétique, ce qui donne à l'aimant un coup de pouce magnétique.

Utilisations de l'acier inoxydable en fonction de ses propriétés magnétiques

· Transformateurs

Les nuances de perméabilité magnétique élevées de certains aciers inoxydables, comme le 17-4PH, permettent une conduction et une concentration efficaces du flux magnétique.

Cela permet de réduire les pertes d'énergie sous forme de chaleur grâce à la réduction des courants de Foucault et des pertes par hystérésis. Cela permet également d'obtenir un noyau plus petit, ce qui permet de gagner du poids et de l'espace.

· Moteurs

L'utilisation d'acier inoxydable magnétique renforce le champ magnétique des moteurs, ce qui se traduit par un couple plus élevé. Ce couple accru permet aux moteurs de produire plus de force pour une taille donnée, ce qui les rend adaptés aux applications exigeantes.

De plus, des champs plus forts permettent la miniaturisation, ce qui permet d'obtenir des moteurs plus petits avec une puissance de sortie équivalente.

· Actionneurs

Ces grades excellent dans les actionneurs exigeant un contrôle précis, grâce à leur capacité à manipuler les forces magnétiques. Cela se traduit par un mouvement extrêmement précis et constant.

· Capteurs

En adaptant ces grades, nous créons des capteurs avec une sensibilité accrue, leur permettant de détecter des champs magnétiques plus faibles avec une précision et une portée améliorées. De plus, des propriétés spécifiques permettent des changements plus rapides du flux magnétique, ce qui se traduit par des temps de réponse plus rapides du capteur.

· Applications médicales

Il utilise des électroaimants dans l'imagerie médicale pour réaliser des diagnostics. Il est utilisé dans le blindage magnétique tel que le blindage des machines d'imagerie par résonance magnétique contre les champs magnétiques externes pour une imagerie précise. Biocompatibilité : Certaines qualités sont compatibles avec l'IRM et sans danger pour un usage médical.

Plus de ressources:

Magnétisme de l'acier inoxydable – Source : KDM

Propriétés magnétiques de l'acier inoxydable – Source : BEMAGNET

Fabrication de tôles en acier inoxydable – Source : KDM