ステンレス鋼とは何ですか？
ステンレス鋼 10.5％以上のクロムと、少量の鉄、ケイ素、炭素、窒素、マンガンを含む物質です。主に、その優れた耐食性と高い強度で知られており、ほとんどの用途で重要な考慮事項となります。
ステンレス鋼の種類
ステンレス鋼は、その冶金学的特性と微細構造に基づいて、次の XNUMX つのカテゴリに分類できます。
オーステナイト系ステンレス鋼（304、321、310、316 など）
フェライト系ステンレス鋼（409、430、439 など）
マルテンサイト系ステンレス鋼（410、420、440 など）
二相ステンレス鋼。
析出硬化鋼。
ステンレス鋼が磁性をもつのはなぜですか?
ステンレス鋼が磁性を持つためには、特定の要件を満たす必要があります。
1. 合金の化学構造には鉄が含まれている必要があります。これにより、ステンレス鋼が磁性を帯びるようになります。
2. 合金の結晶構造はマルテンサイトまたはフェライト構造に配置されている必要があります。ステンレス鋼の大部分がオーステナイト構造で構成されている場合、磁性はありません。
また、耐食性は磁気には関係ありません。ステンレス鋼の耐食性は、クロム (場合によってはモリブデン) の濃度に依存します。それぞれの量が多いほど耐食性が向上します。
どの種類のステンレス鋼が磁性を持ちますか?
さまざまな種類のステンレス鋼の中で、最も磁気特性を示す傾向があるのは、フェライト系、マルテンサイト系、二相ステンレス鋼、および析出硬化型ステンレス鋼です。反対に、オーステナイト系ステンレス鋼は磁性ではありませんが、冷間成形により部分的に磁性を帯びることがあります。
フェライト系ステンレス鋼。フェライト系ステンレス鋼は一般に磁性を持っています。このタイプのステンレス鋼は、その化学構造中に鉄と追加元素の複合体であるフェライトを最大限に含んでいます。フェライトと鉄の結晶により、このタイプのステンレス鋼は磁性を帯びます。ただし、フェライトを含む一部のステンレス鋼は磁力が弱いことに注意することも重要です。
マルテンサイト系ステンレス鋼。マルテンサイト系ステンレス鋼グレードの多くは磁性を持っています。これは、化学組成の主成分が鉄であり、強磁性を示す可能性があるためです。
二相ステンレス鋼。二相ステンレス鋼は、フェライトとオーステナイトの混合物が含まれているため、最も一般的に磁性を持ちます。二相鋼にフェライトを豊富に配合し磁性を持たせています。ただし、二相ステンレス鋼はフェライト鋼よりもオーステナイトの割合が多く、磁性が若干弱い可能性があります。
析出硬化系ステンレス鋼。主に硬化エッジ（切削）用途に使用されます。材料は硬化後に磁性を帯びます。
オーステナイト系ステンレス鋼。オーステナイト系ステンレス鋼には最大量のオーステナイトが含まれており、これにより本質的に非磁性の特性が得られます。グレード 304 や 316 などの一部の合金には鉄が含まれていますが、これらの材料は非強磁性です。特殊な熱処理や加工硬化によって部分的に磁性を持たせることができ、一部の場所にフェライトを形成することができます。このため、オーステナイトグレードの表示では、シートの端など、機械的に加工された端でわずかな磁性が変化します。
ステンレスの磁性を消すには？
ステンレス鋼の磁性を除去するには、次の XNUMX つの方法があります。
1. 化学成分を厳重に管理します。
製造中に、ステンレス鋼の Cr/Ni 値を減らし、その後 Ni と Mn の含有量を増やすことができます。一般に、合金中のニッケル含有量が高くなるほど、磁性は低くなります。
2. 高温溶体化処理。
安定したオーステナイト構造は、高温固溶体処理（合金を高温単相領域に加熱し、一定温度に維持して過剰相を固溶体に完全に溶解させる熱処理プロセス）によって回復できます。急冷して過飽和固溶体とすることで磁性を消失させます。
具体的な方法としては、ステンレス鋼を1050℃程度に加熱し、冷水や焼き入れなどの方法でステンレス鋼中の炭化物を浸炭させます。
3. 交流減衰磁界を印加します。
DC 溶接機の電源を入れると消磁できます。溶接トングの XNUMX つを材料の一端にクランプし、別の溶接トングを使用して材料の反対側の端をクランプします。電流は徐々に減少し、数回に分けて実行することができます。ただし、時間が長すぎたり、回数が多すぎたりすると、溶接機が焼けやすくなります。
ステンレス鋼の磁性に関するよくある質問
ステンレス鋼の磁性に関するいくつかの質問をご覧ください。
1. ステンレス鋼の磁気特性をテストするにはどうすればよいですか?
ステンレス鋼の磁気特性は、磁石を使用してテストできます。磁石をステンレス鋼に近づけると、磁性ステンレス鋼には吸着しますが、非磁性ステンレス鋼には吸着しません。ただし、不純物や表面の汚染により、非磁性ステンレス鋼であっても、ある程度の磁気吸引力が存在する場合があります。
2. ステンレス鋼の磁性はどのように機能しますか?
磁性は主に、鉄などの特定の金属元素の原子内の電子の不均一な分布によって発生します。原子内でシフトが発生し、電子の不規則な回転の副産物である磁気双極子が生成されます。
3. ステンレス鋼の磁性が重要なのはなぜですか?
磁性は、使用時の材料の性能や用途に影響を与えます。製造や溶接などのその他のプロセス全体を通じて、磁性材料によって実行されるプロセスが複雑になる可能性があります。磁性材料によっても、電流の挙動が異なる場合があります。
さらに、ある材料を他の材料から迅速に選別する必要がある場合、XNUMX つの材料を磁性にすることで選別プロセスが簡素化されます。
4. ステンレス鋼は磁気シールドとして機能しますか?
はい、ステンレス鋼は磁気シールドとして機能しますが、おそらくあなたが考えているようには機能しません。磁気「シールド」は磁場をブロックするのではなく、方向を変えます。
5. 塗料は磁石をステンレス鋼に引き寄せる力を弱めますか?
はい。これはステンレス鋼に限らず、あらゆる鋼材に当てはまります。
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