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 304不锈钢经冷处理后会带有弱磁性

 2011-12-10 09:38:46

     一般认为的"不锈钢没有磁性"其实是个错误的认识!只是磁性强弱的问题.磁性因有铁的成分而产生,不锈钢里的主要成分是铁,只是有了其它成分的存在而减弱了磁性强度而已.我经常接触不锈钢系列产品,真的没有磁性的很少,或者只是我们测不出来而已。在现实生活中,大多数人都认为不锈钢是没有磁性的,并借助磁铁来鉴别不锈钢,这种方法很不科学。首先锌合金、铜合金一般都可以仿不锈钢的外观颜色,也没有磁性,容易误认为是不锈钢;而即使是我们目前最常使用的304钢种,在经过冷加工后,也会出现不同程度的磁性。所以不能只凭一块磁铁来判断不锈钢的真伪。

   

    那么不锈钢的磁性究竟是怎么来的?

    根据材料物理学的研究,金属的磁性来源于电子自旋的结构,电子自旋属于量子机械性能,既可以“向上”,也可以“向下”。在铁磁性金属中,电子会自动按照同一方向进行旋转,而反铁磁性金属材料中,一些电子按照规则的模式进行,而相邻电子则朝着相反方向或反平行自旋,但对于三角形晶格中的电子来说,由于每个三角形中的两个电子都必须按照相同方向自旋,因此自旋结构已经不存在。

    通常来说,奥氏体不锈钢(以304为代表)是无磁性的,但是也可能带有弱磁性,而铁素体(主要有430、409L、439和445NF等)和马氏体(以410为代表)一般都是带有磁性的。不锈钢里面有一些钢种(如304等)分类为“无磁性不锈钢”的是指其磁性指标低于某个值而已,也就是说,一般不锈钢都或多或少带有一定的磁性。此外,上面提到奥氏体是无磁或者弱磁性,而铁素体和马氏体是带磁性的,由于冶炼时成分偏析或热处理不当,会造成奥氏体304不锈钢中出现少量的马氏体或铁素体组织,这样304不锈钢中就会出现弱磁性。另外,304不锈钢经过冷加工,组织结构也会向马氏体转化,冷加工变形越大,马氏体转化越多,磁性也会越强。

 

    想要完全消除304不锈钢的磁性,可以通过高温固溶处理恢复稳定奥氏体组织,从而消除磁性。

    因此材料的磁性是由分子排布是否规则及电子自旋的同向性决定的,我们认为是材料的物理性能,而材料的耐腐蚀性能则是由材料的化学成分决定的,是材料的化学性能,与材料是否有磁性无关。从不锈钢发展前景来看,400系代替300系可谓大势所趋。而200系材料由于废钢回收面临着诸多困难,系非环保不锈钢,如果加大该钢种的使用,不利于整个不锈钢行业的可持续发展,所以现在很多有深谋远虑的大型企业都向200系说不,而将眼光投向了更具有发展潜力的400系不锈钢。

 

    经常看到一些客户买了321不锈钢板,但不知道是不是真货,于是总是会拿着磁铁去检验,那么磁铁吸锝上的就一定不是不锈钢吗?这是在中国人心中最大的一个误区!磁铁吸得上的不一定就不是不锈钢。(注意,这句话有三个不字儿)不锈钢可以分成很多类,其中常用的分法有奥氏体、铁素体、双相、马氏体、沉淀硬化等五类(不要问我这些名词什么意思,记住就行了,这些都是金属学的名词)。其中只有奥氏体不锈钢是没有磁性的,但是这种不锈钢占了不锈钢市场的绝大部分(以前有70%以上,现在只有估计60%,到未来要到50%以下了),使用最广,而其他钢铁材料都是有磁性的,这也就是中国国内市场用磁性判别不锈钢的由来。

    但是其他种类不锈钢都是有磁性的。譬如很多时候你到高级餐厅用磁铁试试那些闪亮的不锈钢刀叉,它们往往是有磁性,其实那很有可能就是马氏体不锈钢,还有汽车尾气排气管不锈钢也是有磁性的,那是铁素体的。
    奥氏体不锈钢往往要添加Ni,目前世界Ni价很高,所以不锈钢目前一个主要发展趋势就是怎么节镍,其中一条很好的途径就是发展优秀的铁素体不锈钢和双相。所以将来,必然将有更多的磁铁能吸得住的不锈钢诞生。 


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