ทำไมสลักเกลียวสแตนเลสจึงมีแม่เหล็ก

โดยไม่รู้ตัวเรามักจะเชื่อว่า 304 และ 316สลักเกลียวสแตนเลสไม่มีแม่เหล็ก . ผู้ใช้หลายคนถึงกับตัดสินคุณภาพของสลักเกลียวสแตนเลสโดยแม่เหล็กของพวกเขาโดยสมมติว่าผู้ที่ไม่ใช่แม่เหล็กนั้นเป็นของแท้และแม่เหล็กนั้นด้อยกว่า . อย่างไรก็ตามการรับรู้นี้มีข้อบกพร่องอย่างลึกซึ้ง

ฉัน . การจำแนกวัสดุและธรรมชาติของแม่เหล็กของสลักเกลียวสแตนเลส

แม่เหล็กของสแตนเลสถูกกำหนดโดยโครงสร้างผลึกของมันไม่ได้มีเพียงระดับเกรดหรือคาร์บอนเท่านั้น:

1. สแตนเลสออสเทนนิติก (300 ซีรีส์: แม่เหล็กที่ไม่ใช่แม่เหล็ก/อ่อน)

เกรดทั่วไป: SUS304 (06CR19NI10), SUS316 (06CR17NI12MO2)

ลักษณะโครงสร้าง: ออสเทนไนต์ส่วนใหญ่ที่อุณหภูมิห้อง (โครงสร้างลูกบาศก์ที่มีศูนย์กลางอยู่ตรงหน้า, ที่ไม่ได้รับแสงแดด), ทฤษฎีที่ไม่ใช่แม่เหล็กหรือแม่เหล็กอ่อน (การซึมผ่านμ≈ 1.01-1.1) .}}

แหล่งแม่เหล็กจริง:

หัวเรื่องเย็นการกลิ้งด้ายและกระบวนการทำงานเย็นอื่น ๆ บังคับให้การเปลี่ยนแปลงบางส่วนของออสเทนไนท์เข้าสู่มาร์เทนไซต์(โครงสร้างลูกบาศก์ที่เน้นร่างกายเป็นศูนย์กลาง ferromagnetic) สร้างแม่เหล็กที่อ่อนแอ (เนื้อหา Martensite สามารถเข้าถึง 15%-20%ด้วยการเสียรูปมากกว่าหรือเท่ากับ 20%) .

การหลอม (e . g . การถือครองที่ 650 องศาเป็นเวลา 1 ชั่วโมง) สามารถย้อนกลับ Martensite กลับไปที่ออสเทนไนท์ลดแม่เหล็ก .

2. Martensitic สแตนเลส (400 ซีรีส์: แม่เหล็กอย่างรุนแรง)

เกรดทั่วไป: SUS410 (12CR13), SUS420J2 (30CR13)

ลักษณะโครงสร้าง: รูปแบบ Martensite (โครงสร้าง ferromagnetic) หลังจากการดับอุณหภูมิสูงโดยมีการซึมผ่านμมากกว่าหรือเท่ากับ 50 และการดูดซับที่สำคัญโดยแม่เหล็กที่แข็งแกร่ง .}

ตรรกะการออกแบบ:

เนื้อหาคาร์บอนที่สูงขึ้น (0 . 1%-0.4%) ช่วยเพิ่มความแข็ง (HRC 20-50) เพื่อตอบสนองความต้องการในการตัดสำหรับการแตะด้วยตนเองและการขุดเจาะ

Magnetism เป็นคุณสมบัติโดยธรรมชาติของโครงสร้าง Martensitic ไม่เกี่ยวข้องกับความต้านทานการกัดกร่อน (SUS410 ต่อต้านการกัดกร่อนดีกว่าเหล็กกล้าคาร์บอน แต่ด้อยกว่า 300 ซีรีส์) .

II . อิทธิพลของการมุ่งหน้าไปยังแม่เหล็กของสแตนเลสออสเทนนิติก

1. กลไกการทำงานของแม่เหล็กจากการทำงานเย็น

ในช่วงหัวเรื่องเย็นการเปลี่ยนรูปแบบพลาสติกทำให้ออสเทนไนต์ (-fe) เปลี่ยนเป็น Martensite ('-fe) โดยมีเนื้อหามาร์เทนไซต์เพิ่มขึ้นเมื่อมีการเสียรูป:

 

ที่การเสียรูป 10%เนื้อหา Martensite คือ ~ 5%-8%, การซึมผ่านμ≈1 . 2 (แม่เหล็กอ่อนแอ)

ที่การเสียรูป 30%เนื้อหา Martensite สามารถเข้าถึง 25%-30%, การซึมผ่านμ≈1 . 5 (ยังคงอ่อนสนามแม่เหล็ก)

2. ความสัมพันธ์ระหว่างแม่เหล็กและประสิทธิภาพ

คุณสมบัติเชิงกล: หัวเรื่องเย็นเพิ่มความแข็งแรง (e . g ., ความต้านทานแรงดึง SUS304 เพิ่มขึ้นจาก 520mpa เป็น 700mpa) แต่ลดการยืดตัว (จาก 40% ถึง 25%) . แม่เหล็ก

ความต้านทานการกัดกร่อน: การเปลี่ยนแปลงของ Martensitic ไม่ทำลายฟิล์มแบบพาสซีฟ (cr₂o₃) ด้วยการทดสอบสเปรย์เกลือ (NSS) มากกว่าหรือเท่ากับ 48 ชั่วโมงสอดคล้องกับสถานะที่ไม่ใช่แม่เหล็ก .}

III . รายละเอียดทางเทคนิคและสถานการณ์แอปพลิเคชันของกระบวนการ Demagnetization

1. Demagnetization ทางกายภาพ (ชั่วคราว)

วิธี: วางสลักเกลียวในอุปกรณ์สนามแม่เหล็กสลับ (e . g ., ขดลวดแม่เหล็ก) เพื่อกำจัดแม่เหล็กตกค้างโดยค่อยๆลดความแรงของสนาม .}}

ข้อ จำกัด: แม่เหล็กอาจฟื้นตัวบางส่วนเนื่องจากความเครียดทางกลหรือการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิที่ตามมาเหมาะสำหรับความต้องการที่ไม่ใช่แม่เหล็กชั่วคราว (e . g ., การประกอบอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ชั่วคราว) .}

2. การรักษาโซลูชัน (Demagnetization ถาวร)

กระบวนการ: ความร้อนถึง 1050-1100 องศา (อุณหภูมิออสเทนดิเซชั่น) ตามด้วยการระบายความร้อนด้วยน้ำอย่างรวดเร็ว (อัตราการระบายความร้อนมากกว่าหรือเท่ากับ 50 องศา /วินาที) เพื่อยับยั้งการก่อตัวของ Martensite .

ผล: เนื้อหา Martensite<5%, permeability μ≤1.03, meeting permanent non-magnetic requirements (e.g., medical precision instruments, aerospace components).

ค่าใช้จ่าย: ต้นทุนการประมวลผลเพิ่มขึ้น ~ 10%-15%แต่สามารถตัดจำหน่ายผ่านการผลิตจำนวนมาก .}

IV . ลักษณะแม่เหล็กของสแตนเลสตัดฟรี (นำ SUS303 เป็นตัวอย่าง)

1. ความสัมพันธ์ระหว่างแม่เหล็ก

ปริมาณกำมะถัน: 0 . 15%-0.30%(สูงกว่าของ SUS304 น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.03%) ทำให้เกิดการรวม MNS เพื่อปรับปรุงความสามารถในการกลึง

แหล่งแม่เหล็ก: ความเครียดในท้องถิ่นในระหว่างการหมุนทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลง martensitic เล็กน้อย (เนื้อหา ~ 5%-10%), การซึมผ่านμ≈ 1.1-1.2.}

2. ยอดคงเหลือด้านประสิทธิภาพ

ความต้านทานการกัดกร่อน: เปรียบเทียบกับ SUS304 (เนื้อหาโครเมียมและนิกเกิลเดียวกัน) การทดสอบสเปรย์เกลือมากกว่าหรือเท่ากับ 48 ชั่วโมง .}

สถานการณ์แอปพลิเคชัน: เหมาะสำหรับสกรูขนาดเล็ก (e . g ., m 2- m5) ประมวลผลโดยเครื่องกลึงอัตโนมัติเสียสละแม่เหล็กที่อ่อนแอสำหรับประสิทธิภาพการตัดเฉือน .}}

V . ตำนานอุตสาหกรรมทั่วไปและการตรวจสอบความถูกต้องทางวิทยาศาสตร์

ตำนาน 1: "สแตนเลสแม่เหล็ก=เหล็กด้อยกว่า"

ตัวอย่าง: SUS410 เป็นวัสดุที่ถูกกฎหมายภายใต้ GB/T 20878-2007 ใช้กันอย่างแพร่หลายในการใช้งานที่มีความแข็งแรงสูงเช่นใบพัดกังหันและเครื่องมือตัด . แม่เหล็กเป็นคุณสมบัติที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ของโครงสร้าง Martensitic .}

ตำนาน 2: "304/316 ต้องไม่เป็นแม่เหล็กอย่างสมบูรณ์"

การอ้างอิงมาตรฐาน: ASTM A 276-2020 ช่วยให้แม่เหล็กที่อ่อนแอในสแตนเลสออสเทนนิติกเท่านั้นที่ต้องปฏิบัติตามการทดสอบการกัดกร่อนแบบ intergranular (วิธีการ EPR) และข้อกำหนดคุณสมบัติเชิงกล .}

ตำนาน 3: "Demagnetization ช่วยลดประสิทธิภาพสแตนเลส"

ข้อมูลการทดลอง: หลังจากการรักษาด้วยวิธีแก้ปัญหาความแข็งแรงแรงดึงของ SUS304 การยืดตัวและความต้านทานการกัดกร่อนเบี่ยงเบนน้อยกว่าหรือเท่ากับ 5% จากชิ้นส่วนที่ไม่ได้รับการรักษา . demagnetization ไม่ส่งผลกระทบต่อคุณสมบัติเมทริกซ์ .}

vi . คำแนะนำการทดสอบแม่เหล็กและคำแนะนำการเลือก

1. วิธีการระบุอย่างรวดเร็ว

เครื่องมือทดสอบ	สแตนเลสออสเทนนิติก (304/316)	สแตนเลสสตีลมาร์เทนซิติก (410/420)
แม่เหล็กนีโอไดเมียม	การดูดซับที่อ่อนแอหรือไม่มีการดูดซับ (<0.5N)	Strong adsorption (>5N)
เครื่องวัดการซึมผ่าน	μน้อยกว่าหรือเท่ากับ 1.5	μมากกว่าหรือเท่ากับ 10

2. ตารางการเลือกตามสถานการณ์

สถานการณ์แอปพลิเคชัน	วัสดุที่แนะนำ	ความต้องการแม่เหล็ก	กระบวนการ Demagnetization	ความต้องการประสิทธิภาพหลัก
เครื่องมือความแม่นยำทางการแพทย์	SUS316L	ไม่ใช่แม่เหล็ก (μน้อยกว่าหรือเท่ากับ 1.02)	การรักษาโซลูชัน + การทดสอบ	ความต้านทานการกัดกร่อนที่ไม่ใช่แม่เหล็ก + สูง
การก่อสร้างสกรูตัวเองแตะด้วยตนเอง	SUS410	อนุญาตให้มีแม่เหล็กที่แข็งแกร่ง	ไม่มี demagnetization	ความแข็งสูง + ความสามารถในการแตะตนเอง
อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ไมโครสกรู	sus303	แม่เหล็กที่อ่อนแอ (μน้อยกว่าหรือเท่ากับ 1.2)	Demagnetization ทางกายภาพ (ตามต้องการ)	การตัดเฉือนง่าย + ขนาดเล็ก

บทสรุป

แม่เหล็กของสลักเกลียวสแตนเลสผลลัพธ์จากการรวมกันของโครงสร้างผลึกของวัสดุ (ออสเทนไนต์/มาร์เทนไซต์) และเทคนิคการประมวลผล (หัวเรื่องเย็น/demagnetization) ไม่ใช่ตัวบ่งชี้คุณภาพ . แม่เหล็กที่อ่อนแอของ 304/316 ความต้านทานความแข็งแกร่งและไม่ใช่แม่เหล็กหลีกเลี่ยงการพิจารณาผิด ๆ โดยใช้แม่เหล็กเพียงอย่างเดียว . โดยการขจัดตำนานที่ว่า "ไม่มีแม่เหล็กที่เหนือกว่า"