Esmases lõõmutatud olekus316 roostevaba terason mitte-magnetiline; see võib aga mehaanilisel töötlemisel või keevitamisel muutuda nõrgalt magnetiliseks.
Roostevaba teras 316 on tehniliselt klassifitseeritud mitte-magnetiliseks materjaliks selle austeniitse kristallilise struktuuri tõttu, kuid sellel võib olla magnetilisi omadusi külmtöötlemise käigus tekkinud deformatsioonist-indutseeritud martensiitsete muutumise või keevitamise ajal tekkiva delta-ferriidi tõttu.
Magnetismi alused metallides
Et mõista, miks roostevaba teras 316 nii käitub, peame kõigepealt mõistma metallide magnetismi. Magnetism tekib elektronide spinnide ja orbiidi liikumiste joondamisest aatomites. Ferromagnetilistes materjalides, nagu raud või süsinikteras, võimaldavad magnetdomeenid-alad, kus spinnid joonduvad-, materjali tugevalt magnetite külge tõmmata ja säilitada magnetismi.
Seevastu paramagnetilistel materjalidel on paarimata elektronid, mis joonduvad nõrgalt välise magnetväljaga, kuid ei säilita magnetismi pärast välja eemaldamist. Diamagnetilised materjalid, nagu vask, tõrjuvad nõrgalt magnetvälju. Roostevaba teras jaguneb legeerelementide ja mikrostruktuuri alusel erinevatesse kategooriatesse: ferriitsed ja martensiitsed on magnetilised, samas kui austeniitsed, sealhulgas 316, on üldiselt mitte-magnetilised ega paramagnetilised.
316 roostevaba teras, tuntud ka kui AISI 316 või UNS S31600, on austeniitne teras. Selle koostis sisaldab 16-18% kroomi, 10-14% niklit, 2–3% molübdeeni ja madala süsinikusisaldusega. Kõrge niklisisaldus stabiliseerib austeniidi faasi, millel on näokeskne kuubikujuline (FCC) kristallstruktuur. Selles FCC võres takistab aatomi paigutus suurte magnetdomeenide moodustumist, muutes materjali toatemperatuuril mittemagnetiliseks.
Miks on roostevaba teras 316 standardkujul mitte{1}}magnetiline?
Lõõmutatud olekus,-kus terast kuumutatakse kõrge temperatuurini ja seejärel aeglaselt jahutatakse,-on 316 mikrostruktuur täielikult austeniitne. Lõõmutamine leevendab sisepingeid ja soodustab stabiilset FCC faasi. Praegusel hetkel ei avalda 316 ferromagnetilist käitumist; see ei kleepu magneti külge ja selle magnetiline läbilaskvus on väga madal, tavaliselt umbes 1,005–1,02, mis on õhu omale lähedal.
See mitte{0}}magnetiline omadus on peamine eelis. Rakendustes, kus tuleb vältida magnetilisi häireid, nagu MRI-seadmed, elektroonilised korpused või toiduainete töötlemise seadmed, ületab 316 magnetterased. Molübdeeni lisand suurendab korrosioonikindlust kloriidikeskkonnas, muutes selle ideaalseks mereriistvara või keemiapaakide jaoks, ilma et see kahjustaks selle mitte-magnetilist olemust.
Meie tehas toodab 316 roostevaba terast täpsete lõõmutamisprotsessidega, et tagada ühtlane mitte-magnetiline jõudlus, mida toetavad ranged testid.
Siin väärib märkimist paramagnetism. Isegi mitte-magnetilised austeniitsed terased, nagu 316, on kergelt paramagnetilised, mis tähendab, et väga tugevad magnetid, nagu haruldased{3}}muldmetallid, võivad neid nõrgalt tõmmata. Selle põhjuseks on ajutiselt magnetväljas orienteeruvate elektronide spinnide juhuslik joondamine. See efekt on aga igapäevases kasutuses tühine ega muuda materjali tavamõistes "magnetiliseks".
Miks 316 teras võib siiski olla magnetiline??
Kui teooria ütleb, et see pole-magnetiline, siis miks näeme sageli 316 polti või töödeldud detaili, millel on magnetiline tõmbejõud? On kolm peamist tööstuslikku põhjust:
1. Külmtöötlemine (pinge{1}}indutseeritud martensiit)
See on kõige levinum põhjus. Kui roostevaba teras 316 allutatakse toatemperatuuril mehaanilisele pingele-, näiteks külmvaltsimisel, sügavtõmbamisel, traadi tõmbamisel või painutamisel-, on kristallvõre füüsiliselt moonutatud.
Kui deformatsioon on piisavalt tõsine, muutub osa austeniidist martensiidiks. Erinevalt austeniidist on martensiit magnetiline. Seetõttu ei pruugi 316 leht olla keskelt -magnetiline, kuid servad, kus see oli lõigatud, või nurgad, kus see oli painutatud, võivad näidata magnetreaktsiooni.
2. Keevitusprotsess (deltaferriit)
Roostevaba terase 316 keevitamisel sulavad ja tahkuvad täitemetallid ja mitteväärismetall. "Kuumapragude" vältimiseks jahutamisel on keevitusmaterjalid ette nähtud nii, et need tekitaksid keevisvannis väikese koguse deltaferriiti (tavaliselt 3–8%).
Deltaferriit on magnetfaas. Järelikult on täiesti mitte-magnetilisel 316-plaadil peaaegu alati keevisõmbluses magnetiline "kuum koht". See ei ole märk halvast kvaliteedist; see on märk konstruktsiooniliselt korralikust keevisõmblusest.
3. Valamine vs sepistatud tooted
Valatud 316 roostevaba teras (sageli tähistatud kui CF8M) on sageli veidi erineva mikrostruktuuriga kui sepistatud 316 (lehed/vardad). Valandid sisaldavad sageli väikest protsenti ferriiti, et parandada valatavust ja vältida pragude tekkimist, mille tulemuseks on sageli tuvastatav magnetiline tõmbejõud, mis puudub sama sulami sepistatud või valtsitud versioonides.
Järeldus
Kokkuvõtteks võib öelda, et kuigi roostevaba teras 316 on oma olemuselt mitte-magnetiline, ei ole see "magneti-kindel". Magnetism 316-s näitab materjali töötlemise ajalugu, mitte selle keemilist puhtust. Magnetreaktsioon näitab tavaliselt, et materjali on tugevdatud külma tööga või stabiliseeritud spetsiaalsete keevitustehnikate abil.
