Wybierając gatunek stali nierdzewnej (SS) do swojego zastosowania lub prototypu, należy koniecznie rozważyć, czy wymagane są właściwości magnetyczne. Aby podjąć świadomą decyzję, ważne jest poznanie czynników decydujących o tym, czy gatunek stali nierdzewnej jest magnetyczny, czy nie.
Stale nierdzewne to stopy na bazie żelaza, znane ze swojej doskonałej odporności na korozję. Istnieje wiele rodzajów stali nierdzewnych, przy czym główne kategorie to austenityczna (np. 304H20RW, 304F10250X010SL) i ferrytyczna (powszechnie stosowana w motoryzacji, sprzęcie kuchennym i sprzęcie przemysłowym). Kategorie te mają odmienny skład chemiczny, co prowadzi do ich kontrastujących zachowań magnetycznych. Ferrytyczne stale nierdzewne są zwykle magnetyczne, podczas gdy austenityczne stale nierdzewne nie. Magnetyzm ferrytycznej stali nierdzewnej wynika z dwóch kluczowych czynników: wysokiej zawartości żelaza i podstawowego układu strukturalnego.
Przejście z fazy niemagnetycznej na fazę magnetyczną w stali nierdzewnej
Obydwa304i stale nierdzewne 316 należą do kategorii austenitycznej, co oznacza, że po ochłodzeniu żelazo zachowuje swoją postać austenitu (żelazo gamma), czyli fazę niemagnetyczną. Różne fazy stałego żelaza odpowiadają różnym strukturom krystalicznym. W niektórych innych stopach stali ta wysokotemperaturowa faza żelaza podczas chłodzenia przekształca się w fazę magnetyczną. Jednakże obecność niklu w stopach stali nierdzewnej zapobiega temu przejściu fazowemu, gdy stop ochładza się do temperatury pokojowej. W rezultacie stal nierdzewna wykazuje nieco wyższą podatność magnetyczną niż materiały całkowicie niemagnetyczne, chociaż nadal pozostaje ona znacznie poniżej wartości zwykle uważanej za magnetyczną.
Należy pamiętać, że niekoniecznie należy spodziewać się pomiaru tak niskiej podatności magnetycznej na każdym napotkanym kawałku stali nierdzewnej 304 lub 316. Każdy proces mogący zmienić strukturę krystaliczną stali nierdzewnej może spowodować przekształcenie austenitu w ferromagnetyczną postać martenzytu lub ferrytu żelaza. Takie procesy obejmują obróbkę na zimno i spawanie. Dodatkowo austenit może samoistnie przekształcić się w martenzyt w niższych temperaturach. Aby dodać złożoności, na właściwości magnetyczne tych stopów wpływa ich skład. Nawet w dopuszczalnych zakresach zmienności zawartości niklu i chromu można zaobserwować zauważalne różnice we właściwościach magnetycznych konkretnego stopu.
Praktyczne uwagi dotyczące usuwania cząstek stali nierdzewnej
Zarówno 304, jak iStal nierdzewna 316wykazują właściwości paramagnetyczne. W rezultacie małe cząstki, takie jak kulki o średnicy od około 0,1 do 3 mm, można przyciągać do potężnych separatorów magnetycznych, strategicznie rozmieszczonych w strumieniu produktu. W zależności od ich wagi i, co ważniejsze, ich ciężaru w stosunku do siły przyciągania magnetycznego, te maleńkie cząstki przylgną do magnesów podczas procesu produkcyjnego.
Następnie cząstki te można skutecznie usunąć podczas rutynowych operacji czyszczenia magnesu. Na podstawie naszych praktycznych obserwacji odkryliśmy, że cząstki stali nierdzewnej 304 są zatrzymywane w przepływie z większym prawdopodobieństwem w porównaniu z cząstkami stali nierdzewnej 316. Przypisuje się to przede wszystkim nieco wyższemu charakterowi magnetycznemu stali nierdzewnej 304, co sprawia, że jest ona lepiej podatna na techniki separacji magnetycznej.
Czas publikacji: 18 września 2023 r