Kompleksowe wprowadzenie do magnetycznej stali nierdzewnej

1. Co to jest magnetyczna stal nierdzewna?
Definicja: Magnetyczna stal nierdzewna odnosi się do stali nierdzewnej, która może być przyciągana przez magnes w temperaturze pokojowej, a jej magnetyzm wynika głównie ze struktury ferrytycznej lub martenzytycznej.
Różnica w stosunku do niemagnetycznej stali nierdzewnej: Powszechne austenityczne stale nierdzewne (takie jak 304, 316) są zwykle niemagnetyczne (mogą stać się słabo magnetyczne po obróbce na zimno), podczas gdy magnetyczne stale nierdzewne to głównie stale martenzytyczne, ferrytyczne lub utwardzane wydzieleniowo.

2. Rodzaje magnetycznej stali nierdzewnej
(1) Stal nierdzewna martenzytyczna: Zazwyczaj zawiera stosunkowo dużą ilość węgla i chromu i charakteryzuje się dobrą wytrzymałością i twardością. Jest często stosowana w narzędziach tnących i narzędziach.
Charakterystyka: Wysoka twardość, wysoka wytrzymałość, zauważalny magnetyzm, średnia odporność na korozję, wymaga obróbki cieplnej (hartowanie + odpuszczanie).
Typowe gatunki:
410 (12% Cr): Używana do narzędzi tnących i zaworów.
420 (z dodatkiem większej ilości węgla): Narzędzia chirurgiczne, łożyska.
440C (wysoka zawartość węgla i chromu): Wysokiej klasy narzędzia tnące i łożyska.
(2) Stal nierdzewna ferrytyczna: Ma stosunkowo wysoką zawartość chromu, niską zawartość węgla i dobrą odporność na korozję. Nadaje się do naczyń kuchennych i urządzeń przemysłowych.
Charakterystyka: Magnetyczna, z lepszą odpornością na korozję niż martenzytyczna (szczególnie odporna na korozję naprężeniową), ale słaba plastyczność i nie można jej wzmocnić przez obróbkę cieplną.
Typowe gatunki:
430 (16-18% Cr): Sprzęt AGD, dekoracje architektoniczne.
434 (z dodatkiem molibdenu): Układ wydechowy samochodów.
446 (wysoka zawartość chromu i odporność na wysoką temperaturę): Elementy odporne na ciepło.
(3) Stal nierdzewna utwardzana wydzieleniowo (stal PH
Charakterystyka: Poprzez obróbkę starzeniową wydziela się utwardzona faza, charakteryzująca się zarówno wysoką wytrzymałością, jak i właściwościami magnetycznymi.
Typowe gatunki:
17-4PH (wydzielanie Cu/Nb): Lotnictwo, elementy turbin.

3. Charakterystyka magnetycznej stali nierdzewnej
Magnetyzm: Ze względu na zawartość żelaza, magnetyczna stal nierdzewna wykazuje wyraźny magnetyzm w polu magnetycznym.
Odporność na korozję: Chociaż nie tak dobra jak austenityczna stal nierdzewna, ferrytyczne i martenzytyczne stale nierdzewne nadal mają pewien stopień odporności na korozję.
Wytrzymałość i twardość: Martenzytyczna stal nierdzewna ma zazwyczaj wysoką wytrzymałość i twardość, co sprawia, że nadaje się do produkcji elementów, które mogą wytrzymać wysokie ciśnienie.

4. Zastosowanie magnetycznej stali nierdzewnej
Noże i narzędzia: Ze względu na wysoką wytrzymałość i twardość, jest często używana do produkcji noży, nożyczek i innych narzędzi tnących.
Samochody i lotnictwo: Używana do produkcji elementów silników i części konstrukcyjnych.
Architektura i dekoracja: Używana do ram, drzwi, okien i elementów dekoracyjnych budynków.

5. Zalety i wady magnetycznej stali nierdzewnej
Zalety
Niższy koszt: W porównaniu z wysokostopową stalą nierdzewną, magnetyczna stal nierdzewna jest zazwyczaj bardziej ekonomiczna.
Dobre właściwości mechaniczne: Nadaje się do stosowania w środowiskach o dużym obciążeniu.
Wady
Słaba odporność na korozję: W niektórych środowiskach może rdzewieć łatwiej niż inne rodzaje stali nierdzewnej.
Trudność obróbki: Martenzytyczna stal nierdzewna może być trudniejsza w obróbce.

6. Obróbka i obróbka
Obróbka cieplna: Stal martenzytyczna wymaga hartowania i odpuszczania. Stal ferrytyczna nie jest obrabialna cieplnie.
Spawanie: Stal ferrytyczna jest podatna na gruboziarnistość, a doprowadzone ciepło musi być kontrolowane. Stal martenzytyczna musi być wstępnie podgrzana, aby zapobiec pękaniu.
Obróbka powierzchni: Pasywacja zwiększa odporność na korozję, a powłoka poprawia przewodnictwo elektryczne (np. w zastosowaniach ekranowania elektromagnetycznego).

7. Sugestie dotyczące wyboru
Priorytetem jest odporność na korozję: Wybierz stal ferrytyczną o wysokiej zawartości chromu lub molibdenu (np. 434).
Priorytet wytrzymałości: Stal martenzytyczna (np. 420) lub 17-4PH.
Wrażliwość na koszty: 430 lub 409 (ferryt o niskiej zawartości chromu).

8. Często zadawane pytania
Czy magnetyzm zniknie? Stal martenzytyczna ma stabilne właściwości magnetyczne; Stal ferrytyczna traci swój magnetyzm powyżej temperatury Curie (około 750℃).
Jak zidentyfikować? Przetestuj magnesem, ale pamiętaj, że austenityczna stal obrobiona na zimno może wykazywać słaby magnetyzm.

9. Rynek i rozwój
Trend: Opracowywanie ferrytycznych stali o wysokiej odporności na korozję (takich jak super ferrytyczna 444) w celu zastąpienia niektórych stali austenitycznych.
Ochrona środowiska: Bezniklowa stal ferrytyczna jest bardziej zgodna ze zrównoważonym wykorzystaniem zasobów.