O aço inoxidável é magnético – aqui está tudo o que você precisa saber sobre as propriedades magnéticas do aço inoxidável

O aço inoxidável é magnético e não magnético dependendo do tipo. Você perceberá que isso depende do tipo de aço inoxidável.

Exemplos de aço inoxidável magnético são Ferrítico e Martensítico. Austenítico é um exemplo de aço inoxidável não magnético.

O aço inoxidável é magnético?

Se sim ou não aço inoxidável é magnético é uma pergunta que muitos fazem.

Uma resposta simples é sim e não. Apesar de ser descrito como um material, o aço inoxidável tem muitos componentes com qualidades diferentes. Ele tem outros elementos e metais, por exemplo, ferro e cromo.

A existência de fatores como a presença de ferro e a estrutura cristalina influenciam o magnetismo do aço inoxidável.

A presença de um martensítico e Ferrítico estrutura traz magnetismo enquanto um austenítico estrutura traz o não magnetismo.

Fatores que contribuem para o magnetismo do aço inoxidável

· Presença de Ferro

O aço inoxidável contém ferro em sua composição. O ferro consiste em pequenos ímãs chamados spins. Quando dispostos aleatoriamente, os spins cancelam o efeito magnético um do outro, o que pode levar à falta de propriedades magnéticas.

Às vezes, o arranjo de spin os alinha formando um momento magnético líquido e isso cria um material magnético. Essa estrutura única faz com que ele atraia ímãs. O ferro é um elemento ferromagnético e, portanto, exibe propriedades magnéticas.

· Estrutura Cristalina

Este é o arranjo dos átomos que determina seu alinhamento e propriedades magnéticas. Um alinhamento suave favorece o magnetismo, enquanto a dificuldade no alinhamento causa não magnetismo no aço inoxidável.

Estruturas ferríticas e martensíticas são magnéticas. A estrutura austenítica é não magnética. A estrutura austenítica contém um arranjo cúbico de face centrada. O movimento térmico constante interrompe o arranjo dos átomos de ferro, o que resulta em não magnetismo.

A estrutura ferrítica tem um arranjo cúbico centrado no corpo. Seu arranjo não é perfeito, o que torna seu magnetismo mais fraco do que o das estruturas martensíticas. Aqui, pequenos ímãs de ferro são colocados juntos.

O aço martensítico tem uma estrutura tetragonal que alinha átomos ordenadamente. O arranjo ordenado leva a uma forte atração magnética.

·Impactos do processamento

Os processos podem incluir trabalho a frio e tratamentos térmicos. O trabalho a frio altera a estrutura cristalina em aços inoxidáveis, tornando-os não magnéticos. Os tratamentos térmicos alteram a estrutura interna do aço inoxidável. Ele altera a maneira como os átomos se alinham, influenciando seu comportamento magnético.

Um exemplo é o recozimento de um aço inoxidável austenítico em alta temperatura. Isso faz com que os átomos se movam aleatoriamente, interrompendo o alinhamento dos momentos magnéticos, resultando no não magnetismo do aço inoxidável austenítico.

· Outros elementos

Elementos diferentes agem juntos. Cada elemento adicionado ao aço inoxidável traz suas características atômicas únicas, impactando suas propriedades magnéticas. O manganês, por exemplo, fortalece o coro ferrítico, amplificando sua atração harmoniosa.

O molibdênio aumenta os graus ferríticos, acrescenta sua própria atração, magnetismo nos graus ferríticos, contribuindo com sua própria atração em alguns tipos de aço

Comparando o magnetismo em diferentes tipos de aço inoxidável

Agora, vamos comparar as propriedades magnéticas entre vários tipos de aço inoxidável:

· Aço inoxidável martensítico

A maioria dos aços martensíticos são magnéticos. Um aço inoxidável martensítico pode conter alguns fragmentos de ferro que às vezes são magnéticos. O aço inoxidável martensítico existe em vários graus, que incluem 410, 420 e 440. Você pode usar este aço inoxidável para aplicações como talheres e atuadores.

· Aço inoxidável ferrítico

É um tipo de aço inoxidável que é magnético. Isso ocorre devido à presença de ferrites que estão em grandes quantidades. A estrutura cristalina da ferrite, combinada com a presença de ferro, permite o alinhamento dos átomos de ferro, criando um campo magnético.

No entanto, quando você compara o aço inoxidável ferrítico ao aço inoxidável martensítico, eles têm uma atração magnética fraca. Eles incluem os graus de aço inoxidável 439, 430 e 409. Eles se aplicam a aplicações econômicas, como eletrodomésticos e materiais de construção.

· Aço inoxidável austenítico

A maioria dos aços inoxidáveis sob a categoria austenítica são não magnéticos devido aos altos níveis de austenita. Apesar de terem ferro, ligas como as classes 306 e 304 são não magnéticas porque mantêm uma estrutura interna que é conhecida como cúbica de face centrada. Essa estrutura interrompe o arranjo dos ferros, resultando em não magnetismo.

No entanto, você pode torná-los parcialmente magnéticos usando um processo térmico ou endurecimento por trabalho, como dobra. Isso pode formar ferrite em alguns locais. Por causa disso, os graus austeníticos exibem um leve magnetismo em bordas operadas mecanicamente. Eles são úteis em aplicações como implantes médicos e equipamentos de processamento de alimentos, onde o comportamento não magnético é crucial.

· Aço inoxidável duplex

É magnético e também tem maior resistência à corrosão do que os graus ferríticos. É mais caro do que os aços austeníticos 304 e 316. Ele mistura cristais austeníticos e ferríticos, oferecendo uma combinação de ambos. Você pode usá-lo em aplicações como vasos de pressão e estruturas offshore.

Fatores que afetam as propriedades magnéticas do aço inoxidável

· Tratamento Térmico

Tratamentos térmicos podem alterar drasticamente a estrutura interna do aço inoxidável. Isso então altera como os átomos se alinham, afetando seu comportamento magnético. O resfriamento rápido do aço austenítico de altas temperaturas, como têmpera, aprisiona átomos de ferro em seu alinhamento magnético, tornando o aço magnético.

O envelhecimento do aço austenítico em certas temperaturas induz a criação de martensita, uma fase magnética, fazendo com que o aço se torne magnético. O recozimento de um aço austenítico em altas temperaturas interrompe o alinhamento dos momentos magnéticos, tornando o aço não magnético.

· Elementos de permissão

Elementos diferentes agem juntos. Cada elemento adicionado ao aço inoxidável traz suas características atômicas únicas, impactando suas propriedades magnéticas. O manganês, por exemplo, fortalece o coro ferrítico, amplificando sua atração harmoniosa.

O cromo sabota a influência magnética do ferro. Quanto maior a porcentagem de cromo no aço, menos magnético ele se torna. Conforme sua influência cresce, o magnetismo enfraquece. O níquel suprime os graus austeníticos, silenciando seu zumbido magnético.

O molibdênio aumenta os graus ferríticos, ele adiciona sua atração, magnetismo em graus ferríticos ao adicionar sua atração em alguns tipos de aço

· Temperatura

Temperaturas crescentes: Conforme um ímã esquenta, os elétrons responsáveis por seu magnetismo começam a se mover aleatoriamente. Conforme a temperatura aumenta, esses ímãs atômicos se tornam mais energéticos e vibram mais, interrompendo suas formações alinhadas. Esse arranjo desorganizado enfraquece o campo magnético geral do ímã.

Resfriar, energizar: Por outro lado, resfriar um ímã tem o efeito oposto. Os elétrons se acalmam e se acomodam em uma formação mais organizada. Esse alinhamento uniforme fortalece o campo magnético, dando ao ímã um impulso magnético.

Usos do aço inoxidável com base nas propriedades magnéticas

· Transformadores

Os altos graus de permeabilidade magnética de certos aços inoxidáveis, como o 17-4PH, permitem condução e concentração eficientes do fluxo magnético.

Isso leva a menos energia sendo perdida como calor devido a correntes parasitas reduzidas e perdas por histerese. Também leva a um tamanho de núcleo menor, economizando peso e espaço.

· Motores

Usar aço inoxidável magnético fortalece o campo magnético em motores, resultando em torque mais alto. Esse torque aumentado permite que os motores produzam mais força para um determinado tamanho, tornando-os adequados para aplicações exigentes.

Além disso, campos mais fortes permitem a miniaturização, permitindo motores menores com potência de saída equivalente.

· Atuadores

Essas classes se destacam em atuadores que exigem controle preciso, graças à sua capacidade de manipular forças magnéticas. Isso se traduz em movimento altamente preciso e consistente.

· Sensores

Ao adaptar essas classes, criamos sensores com sensibilidade aprimorada, permitindo que eles detectem campos magnéticos mais fracos com precisão e alcance aprimorados. Além disso, propriedades específicas permitem mudanças mais rápidas no fluxo magnético, resultando em tempos de resposta do sensor mais rápidos.

· Aplicações médicas

Ele usa eletroímãs em imagens médicas para fazer diagnósticos. É usado em blindagem magnética, como blindagem de máquinas de ressonância magnética de magnética externa para imagens precisas. Biocompatibilidade: Certos graus são compatíveis com MRI e seguros para uso médico.

Mais recursos:

Magnetismo de Aço Inoxidável – Fonte: KDM

Propriedades magnéticas do aço inoxidável – Fonte: BEMAGNET

Fabricação de chapas de aço inoxidável – Fonte: KDM