بیشتر فولاد ضد زنگی که در زندگی روزمره خود با آن مواجه می شویم، فولاد زنگ نزن آستنیتی است (سری 300، مانند 304، 316). این شامل چاقوها، چنگالها و فنجان قمقمههایی است که استفاده میکنیم و همچنین نردهها و نردههای ساختمانها که معمولاً از فولاد ضد زنگ 304 یا 316 ساخته میشوند. از آنجایی که این اقلام غیر مغناطیسی هستند و ما اغلب با آنها کار می کنیم، ما تمایل داریم فرض کنیم که تمام فولاد ضد زنگ غیر مغناطیسی هستند.
با این حال، این فرض درست نیست. فولاد ضد زنگ همیشه غیر مغناطیسی نیست. خواص مغناطیسی آن به ریزساختار و نوع آلیاژ خاص آن بستگی دارد.
فولاد ضد زنگ به چهار نوع اصلی طبقه بندی می شود: آستنیتی، فریتی، مارتنزیتی و فولاد دوبلکس. اگر می خواهید در مورد تفاوت های آنها بیشتر بدانید، می توانید اینجا را کلیک کنید
ما در مورد خواص مغناطیسی این انواع مختلف فولاد ضد زنگ صحبت خواهیم کرد.
اکثر ظروف غذاخوری از جنس استنلس استیل 304 آستنیتی هستند
فولاد زنگ نزن آستنیتی (سری 300): خواص و کاربردهای مغناطیسی
فولاد ضد زنگ آستنیتی که معمولاً در گریدهای 304 و 316 یافت می شود، معمولاً غیر مغناطیسی است. این به دلیل ساختار کریستالی مکعبی (FCC) آن است که از تشکیل مناطق مغناطیسی جلوگیری می کند. این فولادها دارای سطوح بالاتری از نیکل و کروم هستند که به تثبیت این ساختار و جلوگیری از توسعه مغناطیس کمک می کند.
کاربردها: آنها در طیف گسترده ای از کاربردها از جمله ظروف آشپزخانه استفاده می شوند. سینک آشپزخانه 304 استیل ضد زنگ، تجهیزات پزشکی، کلید فشاری از جنس استنلس استیلو سازه های ساختمانی
فولادهای ضد زنگ فریتی (سری 400، مانند 430): خواص و کاربردهای مغناطیسی
فولادهای زنگ نزن فریتی دارای ساختار کریستالی مکعبی (BCC) در مرکز بدنه، شبیه به آهن خالص هستند که آنها را مغناطیسی می کند. به دلیل محتوای نیکل کم، ساختار BCC از بین نمی رود، بنابراین مغناطیس حفظ می شود.
کاربردها: معمولا در قطعات خودرو، لوازم خانگی و تجهیزات صنعتی استفاده می شود.
مستقیم ترین تفاوت بین بلورهای FCC و BCC در آرایش اتمی است. ساختار مکعبی صورت محور در هر 8 موقعیت گوشه و در مرکز هر 6 وجه یک اتم دارد. ساختار مکعبی در مرکز بدنه دارای یک اتم در هر 8 موقعیت گوشه و یک اتم در مرکز مکعب است. اطلاعات بیشتر: تفاوت بین FCC و BCC چیست؟
Martensitic stainless steels (e.g., 410, 420) & Duplex stainless steels
فولادهای ضد زنگ مارتنزیتی (به عنوان مثال، 410، 420)
مشابه فولادهای فریتی، فولادهای زنگ نزن مارتنزیتی ساختار BCC دارند و بنابراین مغناطیسی هستند. علاوه بر این، آنها را می توان با عملیات حرارتی سخت کرد.
کاربردها: برای چاقو، ابزار جراحی و ابزار استفاده می شود.
فولادهای ضد زنگ دوبلکس
ریزساختار فولاد ضد زنگ دوبلکس مخلوطی از آستنیت و فریت است، بنابراین تا حدی مغناطیسی است. بنابراین، تعادلی از قدرت، مقاومت در برابر خوردگی و خواص مغناطیسی را ارائه می دهد.
کاربرد: در کارخانه های شیمیایی، محیط های دریایی و صنعت نفت و گاز استفاده می شود.
اثرات کار سرد بر خواص مغناطیسی فولادهای زنگ نزن
توجه به این نکته مهم است که حتی فولادهای زنگ نزن آستنیتی غیرمغناطیسی معمولاً در صورتی که تحت کار سرد قابل توجهی قرار گیرند، مانند خمش، کشش یا شکل دهی، می توانند کمی مغناطیسی شوند. این می تواند باعث شود بخشی از ساختار آستنیت به ساختار مارتنزیت مغناطیسی تبدیل شود.
مزایا و معایب مغناطیس فولاد ضد زنگ
خواص مغناطیسی فولاد ضد زنگ بسته به نیاز کاربرد و نوع فولاد ضد زنگ مورد استفاده در کاربردهای مختلف دارای مزایا و معایبی است. در اینجا برخی از مزایا و معایب فولاد ضد زنگ مغناطیسی آورده شده است:
مزایا:
1. قابلیت شناسایی مواد مغناطیسی
فولادهای ضد زنگ مغناطیسی مانند فولادهای زنگ نزن فریتی و مارتنزیتی را می توان به راحتی با آزمایش آهنربای ساده شناسایی کرد که برای مرتب سازی و طبقه بندی مفید است.
2. تجهیزات برای برنامه های کاربردی با نیازهای مغناطیسی
فولادهای ضد زنگ مغناطیسی برای کاربردهایی که نیاز به مغناطیس دارند، مانند انواع خاصی از سنسورها، جداکننده های مغناطیسی و وسایلی که باید ثابت یا معلق شوند، مناسب هستند.
3. هزینه کمتر
برخی از فولادهای زنگ نزن مغناطیسی، مانند فولادهای زنگ نزن فریتی درجه 430، معمولاً از فولادهای زنگ نزن آستنیتی غیرمغناطیسی مانند درجه 304 ارزان تر هستند و در برخی کاربردهای محدود بودجه مقرون به صرفه تر هستند.
4. خواص مکانیکی
فولادهای زنگ نزن مارتنزیتی استحکام و سختی بالایی دارند و اغلب در ابزارها و تجهیزاتی که نیاز به مقاومت در برابر سایش و ضربه دارند، مانند چاقو و ابزار جراحی استفاده می شود.
معایب:
1. مقاومت در برابر خوردگی کم
فولادهای زنگ نزن مغناطیسی (فریتی و مارتنزیتی) عموماً نسبت به فولادهای زنگ نزن آستنیتی (درجه 304 یا 316) در برابر خوردگی مقاومت کمتری دارند و بنابراین در محیط های خورنده ضعیف عمل می کنند.
2. عملکرد ضعیف جوشکاری
فولادهای ضد زنگ مغناطیسی عموماً عملکرد جوش ضعیفی دارند و مستعد عیوب جوش هستند که ممکن است برای غلبه بر این مشکلات به فرآیندهای جوشکاری یا مواد منحصر به فردی نیاز داشته باشد.
3. برای کاربردهای خاص با تمیزی بالا مناسب نیست
فولادهای ضد زنگ مغناطیسی ذرات مغناطیسی را جذب می کنند، که ممکن است خطرات آلودگی را در محیط هایی با نیازهای تمیزی بالا (مانند مواد دارویی و فرآوری مواد غذایی) ایجاد کند.
4. تداخل مغناطیسی
در برخی از کاربردها (مانند تجهیزات الکترونیکی یا ابزار دقیق)، مغناطیس ممکن است باعث تداخل الکترومغناطیسی شود که بر عملکرد عادی تجهیزات تأثیر می گذارد.
خلاصه
خواص مغناطیسی فولاد ضد زنگ در درجه اول توسط ریزساختار آن تعیین می شود. فولادهای زنگ نزن آستنیتی (سری 300) به دلیل ساختار کریستالی و محتوای نیکل زیاد، عموماً غیر مغناطیسی هستند. از طرف دیگر فولادهای زنگ نزن فریتی و مارتنزیتی به دلیل ساختار کریستالی متفاوتی که دارند مغناطیسی هستند. درک این تفاوت ها هنگام انتخاب فولاد ضد زنگ برای کاربردهای مغناطیسی ضروری است.
اگر نیاز دارید محصولات فولادی ضد زنگلطفا برای جزئیات اینجا کلیک کنید یا برای اطلاعات بیشتر محصول با ما تماس بگیرید.
سوالات متداول
همه فولادهای ضد زنگ توسط آهنربا جذب نمی شوند. فولادهای زنگ نزن آستنیتی (مانند گریدهای 304 و 316) عموماً غیر مغناطیسی هستند یا فقط مغناطیس بسیار ضعیفی از خود نشان می دهند. فولادهای زنگ نزن فریتی (مانند درجه 430) و فولادهای زنگ نزن مارتنزیتی (مانند درجه 410) مغناطیسی هستند و می توانند توسط آهن ربا جذب شوند.
خاصیت مغناطیسی فولاد ضد زنگ به ساختار کریستالی آن مربوط می شود. فولادهای زنگ نزن فریتی و مارتنزیتی دارای ساختار کریستالی مکعبی (BCC) هستند که امکان تشکیل مناطق مغناطیسی را فراهم می کند، بنابراین آنها مغناطیسی هستند. فولادهای زنگ نزن آستنیتی دارای ساختار کریستالی مکعبی (FCC) هستند که مانع از تشکیل نواحی مغناطیسی می شود، بنابراین به طور کلی غیر مغناطیسی هستند.
فولاد ضد زنگ 304 یک فولاد ضد زنگ آستنیتی با ساختار کریستالی مکعبی (FCC) است. این ساختار باعث میشود اتمهای درون ماده بهطور محکم مرتب شوند و تشکیل مناطق مغناطیسی آسان نیست، بنابراین معمولاً مغناطیس را نشان نمیدهد.
بله، فولاد زنگ نزن آستنیتی ممکن است تا حدی به ساختار مارتنزیتی پس از کار سرد (کشش، خمش، یا آهنگری) تبدیل شود و مقداری مغناطیس ایجاد کند. با این حال، این مغناطیس معمولا ضعیف و کمتر از فولاد ضد زنگ فریتی یا مارتنزیتی است.
برای تشخیص می توانید از یک تست آهنربای ساده استفاده کنید. اگر فولاد ضد زنگ به شدت به آهنربا جذب شود، ممکن است فولاد ضد زنگ فریتی یا مارتنزیتی باشد. اگر تقریباً هیچ جاذبه ای وجود نداشته باشد یا شکننده باشد، ممکن است فولاد ضد زنگ آستنیتی باشد.
نه دقیقا. اگرچه فولاد زنگ نزن آستنیتی (معمولاً غیر مغناطیسی) عموماً در مقاومت در برابر خوردگی عملکرد بهتری دارد، برخی از فولادهای زنگ نزن مغناطیسی مانند فولاد ضد زنگ فریتی درجه 430 نیز در محیط های خاص مقاومت به خوردگی خوبی دارند. با این حال، فولاد ضد زنگ مارتنزیتی به طور کلی مقاومت در برابر خوردگی ضعیفی دارد.
فولادهای ضد زنگ مغناطیسی به طور گسترده در کاربردهایی که به خواص مغناطیسی نیاز دارند، مانند قطعات لوازم خانگی، قطعات خودرو، چاقوها و برخی کاربردهای ساختمانی استفاده می شود. سختی و استحکام آنها آنها را برای این کاربردها مناسب می کند.
معایب اصلی فولاد ضد زنگ مغناطیسی مقاومت ضعیف آن در برابر خوردگی در برخی محیط ها و عملکرد جوشکاری آن است که می تواند بهتر از فولاد زنگ نزن آستنیتی باشد. علاوه بر این، مغناطیس ممکن است در برخی کاربردها باعث تداخل الکترومغناطیسی شود.
در برخی از کاربردها، مغناطیس ضروری است. به عنوان مثال، فولاد ضد زنگ مغناطیسی در موتورها و سنسورها استفاده می شود زیرا آنها نیاز به تعامل با میدان های مغناطیسی دارند. علاوه بر این، فولاد ضد زنگ مغناطیسی بازیافت و مرتب سازی از طریق فرآیندهای جداسازی مغناطیسی آسان است.
برای فولاد زنگ نزن آستنیتی، اگر کار سرد باعث ایجاد خاصیت مغناطیسی شود، می توان آن را با بازپخت (گرمایش تا دمای مناسب و سپس سرد کردن آهسته) کاهش داد یا از بین برد. این عملیات حرارتی می تواند بخشی از مارتنزیت را دوباره به آستنیت تبدیل کند و در نتیجه مغناطیس را کاهش دهد.
FA 
EN 
DE 
RU 
ID 
ES 
FR 
NL