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奥氏体不锈钢磁性问题


发布时间:

2023-12-13

在我们日常生活中,很多人认为不锈钢是没有磁性的,并根据磁铁来鉴别,这是不科学的,因为最常见的S30408不锈钢,经过冷变形(拉伸)或深冷(超低温)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。

不锈钢材料一般被认为是非磁性材料,在磁场里不受磁化的影响。然而,部分不锈钢材料会表现出一定的磁性。这种磁性主要是由于不锈钢中含有铁、铬、镍等元素,这些元素的含量和比例会影响不锈钢的磁性表现。通常来说,奥氏体不锈钢(以S30408为代表)是无磁性的,但是也可能带有弱磁性,而铁素体不锈钢和马氏体不锈钢或碳素钢和低合金钢都带有强磁性。“无磁性不锈钢”指的是其导磁率 Ur≤1.05,也就是说,奥氏体不锈钢或多或少都带有一定的磁性。

奥氏体不锈钢的磁性可源自三方面:

(1)不锈钢材料的磁性主要是由于结构原因引起的。对于奥氏体不锈钢来说,其晶粒内部存在着磁相和非磁相。当磁相的尺寸超过一定临界值时,整个奥氏体晶体就会显示出磁性。同样的,对于铁素体不锈钢来说,其磁性主要取决于铁素体相的相对含量和分布状态。不锈钢在冶炼过程中造成成分偏析或热处理不当,会造成奥氏体不锈钢中出现少量的马氏体或铁素体组织,这样就会出现弱磁性。

(2)大部分奥氏体不锈钢处于亚稳定状态,受拉伸会产生形变而诱发马氏体,部分组织结构向马氏体转化,而产生磁性,其马氏体相变量随冷加工变形量的增加而增大。马氏体转化越多,磁性也就越强。S30408不锈钢属于奥氏体型,特性是无磁或弱磁性。S30408不锈钢加工的时候会过冷,其组织结构会向马氏转化,从而让其具备一定磁性,也就是说S30408不锈钢始终会存在一点弱磁性。

(3)超低温会使常温下处于亚稳定的奥氏体不锈钢,因晶格畸变而发生向马氏体转变。

特别提出的是,因上述三种原因造成的S30408不锈钢的磁性,与其他材质的不锈钢,如铁素体不锈钢、碳钢的磁性完全不在一个级别上,也就是说S30408不锈钢始终显示的是弱磁性。

想要完全消除S30408不锈钢的磁性,可以通过高温固溶处理(将合金加热到高温单相区恒温保持,使过剩相充分溶解到固溶体中后快速冷却,以得到过饱和固溶体的热处理工艺)恢复稳定的奥氏体组织,从而消除磁性。