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为什么有的不锈钢可以用磁铁吸住

  2014-3-29

首先解释具有顺磁性概念 顺磁性是一种弱磁性。顺磁(性)物质的主要特点是原子或分子中含有没有完全抵消的电子磁矩,因而具有原子或分子磁矩。但是原子(或分子)磁矩之间并无强的相互作用(一般为交换作用),因此原子磁矩在热骚动的影响下处于无规(混乱)排列状态,原子磁矩互相抵消而无合磁矩。但是当受到外加磁场作用时,这些原来在热骚动下混乱排列的原子磁矩便同时受到磁场作用使其趋向磁场排列和热骚动作用使其趋向混乱排列,因此总的效果是在外加磁场方向有一定的磁矩分量。这样便使磁化率(磁化强度与磁场强度之比)成为正值,但数值也是很小,一般顺磁物质的磁化率约为十万分之一(10-5),并且随温度的降低而增大。 具有一定量的铁素体或马氏体含量的钢都具有顺磁性不锈钢的磁性与成分、内部组织和加工硬化、热处理有关。马氏体、铁素体均有磁性,奥氏体固溶化热处理后无磁性,但加工后就有一定的磁性,磁性大小与成分(即加工硬化性)和加工量有关,加工硬化性和加工量越高,磁性越大。奥氏体+铁素体系具有铁素体的性质,具有磁性;析出硬化系(或叫沉淀硬化系)在退火后无磁性,析出硬化热处理后郊游了磁性。 根据铁碳合金状态图碳溶于γ-Fe中形成的间隙固溶体称γ固溶体(或γ相),也称奥氏体。它是有限固溶体,最大溶碳量为2.11%。奥氏体有良好的塑性,但强度不高,没有磁性。还有奥氏体不锈钢加热后具有一定的导磁性,因为生成了σ相。σ相为拓扑密堆结构,具一定磁性。有些奥氏体加工后也存在一定的顺磁性,是因为奥氏体不锈钢板材加工变形量比较大的情况会出现形变马氏体,有带磁现象出现。 需要纠正一下,物质的磁性从大的可以分为顺磁、抗磁、铁磁、亚铁磁、反铁磁性。 而其中铁磁性材料包括了永磁材料(或硬磁)和软磁材料。硬磁、软磁的分类就是靠矫顽力区分的。正因为在外场下,磁体本身的磁矩不会改变方向,所以叫做硬磁,如SmCo系,NdFeB系;相对的,那些很容易随着外部磁场改变自身磁矩的(也就是矫顽力小)就说是软磁,如硅钢、坡莫合金(Fe-Ni)等。 磁导率的概念:当外部有磁场提供时,磁体本身内部的磁矩多少会转向外部磁场方向(磁畴分布改变),那么外磁场大小H与磁矩转动后的磁体磁场M的加和比上磁矩转动前外磁场H0的值(也就是(H+M)/H)为相对磁导率。如此看来,矫顽力越小,磁矩就越容易转向外场方向,M值越大,那么H+M/H当然也就大了。永磁磁矩基本不随外场改变,所以M趋于0,相对磁导率就接近于1;软磁就一千以上了…… 关于永磁里面参杂软磁,不好说,需要看具体永磁材料的组织,以及磁硬化机理。不过目前在研究中的纳米晶耦合NdFeB材料好像确实是永磁相和软磁相都有。 不锈钢可分为: 马氏体不锈钢(如410) — 高铬(>12%),导磁,可通过热处理改善强度和硬度。 铁素体不锈钢(如405、403)— 导磁,不可通过热处理来改善强度和硬度。 奥氏体不锈钢(如200、300系列)— 不导磁(或弱磁性),不可通过热处理来改善强度和硬度。 奥氏体/铁素体双相不锈钢(329)— 高强度,比奥氏体不锈钢具有更好的耐腐蚀性。 不太稳定的304不锈钢有可能有磁性 304钢也会有磁性 有没磁性不能判断不锈钢的优劣 人们常以为磁铁吸附不锈钢材,验证其优劣和真伪,不吸无磁,认为是好的,货真价实;吸者有磁性,则认为是冒牌假货。其实,这是一种极其片面的、不切实的错误的辨别方法。 不锈钢的种类繁多,常温下按组织结构可分为几类: 1、奥氏体型:如304、321、316、310等; 2、马氏体或铁素体型:如430、420、410等; 奥氏体型是无磁或弱磁性,马氏体或铁素体是有磁性的。 通常用作装饰管板的不锈钢多数是奥氏体型的304材质,一般来讲是无磁或弱磁的,但因冶炼造成化学成分波动或加工状态不同也可能出现磁性,但这不能认为是冒牌或不合格,这是什么原因呢? 上面提到奥氏体是无磁或弱磁性,而马氏体或铁素体是带磁性的,由于冶炼时成分偏析或热处理不当,会造成奥氏体304不锈钢中少量马氏体或铁素体组织。这样,304不锈钢中就会带有微弱的磁性。 另外,304不锈钢经过冷加工,组织结构也会向马氏体转化,冷加工变形度越大,马氏体转化越多,钢的磁性也越大。如同一批号的钢带,生产Φ76管,无明显磁感,生产Φ9.5管。因泠弯变形较大磁感就明显一些,生产方矩形管因变形量比圆管大,特别是折角部分,变形更激烈磁性更明显。 要想完全消除上述原因造成的304钢的磁性,可通过高温固溶处理开恢复稳定奥氏体组织,从而消去磁性。 特别要提出的是,因上面原因造成的304不锈钢的磁性,与其他材质的不锈钢,如430、碳钢的磁性完全不是同一级别的,也就是说304钢的磁性始终显示的是弱磁性。 这就告诉我们,如果不锈钢带弱磁性或完全不带磁性,应判别为304或316材质;如果与碳钢的磁性一样,显示出强磁性,因判别为不是304材质。
文章来源:奕灿磁铁-强力磁铁
 
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