不锈钢根据类型分为磁性和非磁性。您会发现这取决于不锈钢的类型。
磁性不锈钢的例子有铁素体不锈钢和马氏体不锈钢。奥氏体不锈钢是非磁性不锈钢的一个例子。
不锈钢有磁性吗

是否 不锈钢 它是否具有磁性是许多人问的一个问题。
答案很简单,既是,也是。尽管不锈钢被描述为一种材料,但它却包含许多具有不同品质的成分。它还包含其他元素和金属,例如铁和铬。
铁的存在和晶体结构等因素会影响不锈钢的磁性。
存在 马氏体 和 铁素体 结构带来磁性,而 奥氏体 结构带来非磁性。
导致不锈钢磁性的因素

· 铁的存在
不锈钢的成分中含有铁。铁由称为自旋的小磁铁组成。当自旋随机排列时,它们会相互抵消磁效应,从而导致磁性缺失。
有时,自旋排列使它们对齐,形成净磁矩,从而产生磁性材料。这种独特的结构使其能够吸引磁铁。铁是一种铁磁性元素,因此具有磁性。
· 晶体结构
原子的排列决定了其排列和磁性。排列顺畅有利于不锈钢具有磁性,而排列困难则会导致不锈钢不具有磁性。
铁素体和马氏体结构具有磁性。奥氏体结构不具有磁性。奥氏体结构具有面心立方排列。恒定的热运动会破坏铁原子的排列,从而导致非磁性。
铁素体结构具有体心立方排列。它们的排列并不完美,这使得它们的磁性比马氏体结构弱。在这里,微小的铁磁体被放在一起。
马氏体钢具有四方结构,原子排列整齐。整齐的排列带来强大的磁吸引力。
·加工影响
工艺包括冷加工和热处理。冷加工会改变不锈钢的晶体结构,使其不具有磁性。热处理会破坏不锈钢的内部结构。它会改变原子排列的方式,从而影响其磁性行为。
例如,奥氏体不锈钢在高温下退火,原子会随机移动,破坏磁矩的排列,导致奥氏体不锈钢失去磁性。
· 其他元素
不同的元素相互作用。不锈钢中添加的每种元素都具有其独特的原子特性,从而影响其磁性。例如,锰可以增强铁素体合唱,增强它们的和谐吸引力。
钼可提高铁素体钢的磁性,在某些类型的钢中,钼可增加其自身的吸引力,从而增加铁素体钢的磁性
比较不同类型不锈钢的磁性
现在,让我们比较一下不同类型的不锈钢的磁性能:

· 马氏体不锈钢
大多数马氏体钢都具有磁性。马氏体不锈钢可能含有一些铁碎片,这些碎片有时具有磁性。马氏体不锈钢有多种等级,包括 410、420 和 440。您可以将这种不锈钢用于餐具和执行器等应用。
· 铁素体不锈钢
它是一种具有磁性的不锈钢。这是因为其中含有大量的铁素体。铁素体的晶体结构与铁的存在相结合,使铁原子能够排列,从而产生磁场。
然而,当你将铁素体不锈钢与马氏体不锈钢进行比较时,它们的磁力较弱。它们包括不锈钢等级 439、430 和 409。它们适用于经济实惠的应用,例如家用电器和建筑材料。
· 奥氏体不锈钢
由于奥氏体含量高,大多数奥氏体不锈钢不具有磁性。尽管含有铁,但 306 和 304 等合金不具有磁性,因为它们具有称为面心立方的内部结构。这种结构会破坏铁的排列,从而导致不具有磁性。
但是,您可以通过热处理或弯曲等加工硬化使它们具有部分磁性。这可以在某些位置形成铁素体。因此,奥氏体钢在机械操作的边缘会表现出轻微的磁性。它们在医疗植入物和食品加工设备等应用中很有用,在这些应用中非磁性行为至关重要。
· 双相不锈钢
它具有磁性,并且比铁素体等级具有更高的耐腐蚀性。它比奥氏体 304 和 316 钢更昂贵。它混合了奥氏体和铁素体晶体,提供两者的组合。您可以在压力容器和海上结构等应用中使用它。
影响不锈钢磁性的因素

· 热处理
热处理会极大地改变不锈钢的内部结构。这会改变原子排列方式,进而影响其磁性行为。将奥氏体钢从高温迅速冷却(如淬火)会将铁原子困在磁性排列中,从而使钢具有磁性。
在特定温度下对奥氏体钢进行时效处理,会促使产生磁性相马氏体,从而使钢具有磁性。在高温下对奥氏体钢进行退火会破坏磁矩的排列,从而使钢不具有磁性。
· 允许元素
不同的元素相互作用。不锈钢中添加的每种元素都具有其独特的原子特性,从而影响其磁性。例如,锰可以增强铁素体合唱,增强它们的和谐吸引力。
铬会破坏铁的磁性。钢中铬的百分比越高,磁性就越弱。随着铬的影响增大,磁性会减弱。镍会抑制奥氏体钢,消除其磁性。
钼可提高铁素体钢的拉力,在某些类型的钢中增加其拉力,从而增加铁素体钢的磁性
· 温度
温度升高:随着磁铁温度升高,产生磁性的电子开始随机移动。随着温度升高,这些原子磁体的能量会变得更高,振动也会更大,从而破坏其排列结构。这种混乱的排列会削弱磁铁的整体磁场。
冷却,增强:另一方面,冷却磁铁会产生相反的效果。电子会平静下来,并形成更有组织的结构。这种均匀排列会增强磁场,从而增强磁铁的磁性。
基于磁性的不锈钢用途

· 变形金刚
某些不锈钢(例如 17-4PH)具有高磁导率等级,可以有效传导和集中磁通量。
由于涡流和磁滞损耗减少,以热量形式损失的能量也随之减少。这还能减小磁芯尺寸,从而节省重量和空间。
· 电机
使用磁性不锈钢可增强电机中的磁场,从而产生更高的扭矩。扭矩的增加使电机能够在给定尺寸下产生更大的力,使其适合要求苛刻的应用。
此外,更强的磁场可以实现小型化,从而允许使用具有同等功率输出的更小的电机。
· 执行器
由于能够操纵磁力,这些等级的产品在要求精确控制的执行器中表现出色。这意味着高度精确和一致的运动。
· 传感器
通过定制这些等级,我们创建了灵敏度更高的传感器,使它们能够以更高的精度和范围检测较弱的磁场。此外,特定属性使磁通量变化更快,从而缩短了传感器的响应时间。
· 医疗应用
它使用电磁铁进行医学成像诊断。它用于磁屏蔽,例如屏蔽磁共振成像机免受外部磁场的影响,以实现精确成像。生物相容性:某些等级与 MRI 兼容,可安全用于医疗用途。
更多资源:
不锈钢磁性 – 来源:KDM
不锈钢的磁性 – 来源:BEMAGNET
不锈钢板材加工 – 来源:KDM