20Х13 магнитится или нет: Магнитится ли нержавейка? — блог Мира Магнитов

Содержание

Магнитится ли нержавейка? — блог Мира Магнитов

Многих частных потребителей волнует вопрос, нержавейка магнитится или нет. Дело в том, что визуально отличить обычную сталь от нержавеющей невозможно, и поэтому широко распространен метод проверки материала при помощи магнита. Считается, что нержавейка не должна магнитится, но на практике такой способ диагностики не всегда позволяет получить достоверный результат. В итоге нередко материалы, которые не магнитятся, прекрасно переносят контакты с водой. С другой стороны, изделия, который прошли «тест», покрываются ржавчиной. В итоге вопрос, магнитится или нет нержавеющая сталь, становится все более запутанным. От чего же зависят магнитные свойства нержавейки? Под термином «нержавейка» понимают различные материалы, состав которых может содержать в своей структуре феррит, мартенсит или аустенит, а также их различные комбинации. Характеристики нержавеющей стали зависят от фазовых составляющих и их соотношения. Итак, какая нержавейка магнитится, а какая нет?

Нержавеющие стали, которые не магнитятся

Чаще всего для производства нержавеющей стали используется хромоникелевый или хромомаргенцевоникелевый сплав. Эти материалы являются немагнитными. Они крайне широко распространены, из-за чего многие потребители на основе своего практического опыта дают отрицательный ответ на вопрос, магнитится ли нержавейка. Немагнитные стали делятся на следующие группы:
·     Аустенитные. Из материалов аустенитного класса (например, из стали AISI 304) производят оборудование для пищевой промышленности, тару для пищевых жидкостей, кухонную посуду, а также разнообразное холодильное, судовое и сантехническое оборудование. Высокая стойкость к агрессивным средам обеспечивает широкое распространение этого типа стали.
·    
 
Аустенитно-ферритные. В основе таких материалов используются хром и никель. В качестве дополнительных легирующих элементов могут применяться титан, молибден, медь и ниобий. К главным достоинствам аустенитно-ферритных сталей относятся улучшенные показатели прочности и большая стойкость структуры к коррозионному растрескиванию.

Нержавеющие стали, которые магнитятся

Чтобы определить, почему нержавейка магнитится, достаточно ознакомиться с фазовыми составляющими магнитных материалов. Дело в том, что мартенсит и ферриты – это сильные ферромагнетики. Таким материалам не страшна коррозия, но при этом магнит на них воздействует, как и на обычную углеродистую сталь. К представленной группе нержавейки относятся хромистые или хромоникелевые стали следующих групп:
·     Мартенситные. Благодаря закалке и отпуску материал характеризуется высокой прочностью, не уступающей соответствующему параметру стандартных углеродистых сталей. Мартенситные марки находят свое применение в изготовлении абразивов и в машиностроительной отрасли. Также их них делают столовые приборы, и в этом случае можно смело давать положительный ответ на вопрос, магнитится ли пищевая нержавейка. Материалы классов 20Х13, 30Х13, 40Х13 широко используются в шлифованном или полированном состоянии, а класс 20Х17Н2 высоко ценится за непревзойденную устойчивость к коррозии, превосходя по этому показателю даже 13%-ные хромистые стали. Благодаря высокой технологичности этот материал хорошо подходит для любых видов обработки, включая штамповку, резание и сварку. 
·     Ферритные. Эта группа материалов легче мартенситных сталей из-за меньшего содержания углерода. Один из самых востребованных сплавов – это магнитная сталь AISI 430, которая находит свое применение в производстве оборудования для пищевых производственных предприятий.

Практическое значение магнитных свойств нержавейки

Магнитные свойства нержавеющей стали никак не влияют на ее эксплуатационные характеристики. Никакой технической возможности определить коррозионную стойкость материала в домашних условиях нет. Конечно, было бы удобно иметь такой удобный и простой индикатор, как магнит, чтобы с его помощью безошибочно определять качественный материал простой проверкой. Но дело в том, что просто не существует однозначного ответа на вопрос, нержавейка 18/10 магнитится или нет. Единственный способ оградить себя от подделок – приобретать посуду и другие изделия из нержавеющей стали у надежных поставщиков.

Нержавейка магнитится или нет: как определить нержавеющую сталь

Учитывая тот факт, что нержавейка сегодня выпускается в большом разнообразии марок, нельзя однозначно ответить на вопрос о том, магнитится она или нет. Магнитные свойства нержавеющих сталей зависят от химического состава и, соответственно, от внутренней структуры сплавов.

Портативный анализатор металлов позволяет быстро определить содержание химических элементов и сделать заключение о качестве нержавеющей стали

От чего зависят магнитные свойства материалов

Магнитное поле с определенным уровнем своей напряженности (Н) действует на помещенные в него тела таким образом, что намагничивает их. При этом интенсивность такого намагничивания, которая обозначается буквой J, прямо пропорциональна напряженности поля. В формуле, по которой вычисляется интенсивность намагничивания определенного вещества (J = ϞH), также учитывается коэффициент пропорциональности Ϟ – магнитная восприимчивость вещества.

В зависимости от значения данного коэффициента все материалы могут входить в одну из трех категорий:

  • парамагнетики – коэффициент Ϟ больше нуля;
  • диамагнетики – Ϟ равен нулю;
  • ферромагнетики – вещества, магнитная восприимчивость которых отличается значительной величиной (такие вещества, к которым, в частности, относятся железо, кобальт, никель и кадмий, способны активно намагничиваться, даже будучи помещенными в слабые магнитные поля).

Направления действия магнитных моментов соседних атомов в веществах различной магнитной природы

Магнитные свойства, которыми обладает нержавейка, связаны еще и с ее внутренней структурой, которая может включать в себя аустенит, феррит и мартенсит, а также их комбинации. При этом на магнитные свойства нержавейки оказывают влияние как сами фазовые составляющие, так и то, в каком соотношении они находятся во внутренней структуре.

Нержавеющие стали с хорошими магнитными свойствами

Хорошими магнитными свойствами отличается нержавейка, в которой преобладают следующие фазовые составляющие:

  • Мартенсит – является ферромагнетиком в чистом виде.
  • Феррит – данная фазовая составляющая внутренней структуры нержавейки в зависимости от температуры нагрева может принимать две формы. Ферромагнетиком такая структурная форма становится в том случае, если сталь нагревают до температуры, находящейся ниже точки Кюри. Если же температура нагрева нержавейки находится выше этой точки, то в сплаве начинает преобладать высокотемпературный дельта-феррит, который является выраженным парамагнетиком.
Из всего вышесказанного можно сделать вывод о том, что магнитится та нержавейка, во внутренней структуре которой преобладает мартенсит. Как и обычные углеродистые стали, такие сплавы реагируют на магнит. По данному признаку их и можно отличить от немагнитных.

Способность нержавейки магнитится не влияет на её коррозионную стойкость

Нержавеющие стали, в которых преобладает феррит или его смесь с мартенситом, чаще всего также относятся к ферромагнетикам, но их свойства могут различаться в зависимости от соотношения фазовых составляющих их внутренней структуры.

Нержавейка, магнитные свойства которой могут изменяться, – это преимущественно хромистые и хромоникелевые сплавы, которые могут относиться к одной из нижеприведенных групп.
Мартенситные

Стали с мартенситной внутренней структурой, которые, как и обычные углеродистые, могут упрочняться при помощи закалки и отпуска. Такая нержавейка, кроме предприятий общего машиностроения, активно используются в быту (в частности, именно из нее производят столовые приборы и режущие инструменты). К наиболее распространенным маркам таких магнитных сталей, изделия из которых производятся с термообработкой и могут подвергаться финишной шлифовке и полировке, относятся 20Х13, 30Х13, 40Х13.

Сталь марки 30Х13 менее пластична, чем сплав 20Х13, несмотря на сходный состав (нажмите для увеличения)

В данную категорию также входит сплав марки 20Х17Н2, который отличается повышенным содержанием хрома в своем химическом составе, что значительно усиливает его коррозионную устойчивость. Почему такая нержавейка популярна? Дело в том, что, кроме высокой устойчивости к коррозии, она характеризуется отличной обрабатываемостью при помощи холодной и горячей штамповки, методов резания. Кроме того, изделия из такого материала хорошо свариваются.

Ферритные

Распространенной магнитной сталью ферритного типа, которая из-за невысокого содержания углерода в своем химическом составе отличается более высокой мягкостью, чем мартенситные сплавы, является 08Х13, активно используемая в пищевом производстве. Из такой нержавейки изготавливают изделия и оборудование, предназначенные для мойки, сортировки, измельчения, сортировки, а также транспортировки пищевого сырья.

Механические свойства стали 08Х13

Мартенситно-ферритные

Популярной маркой магнитной нержавейки, внутренняя структура которой состоит из мартенсита и свободного феррита, является 12Х13.

Коррозионная стойкость стали марки 12Х13 (другое название 1Х13)

Нержавеющие стали, не обладающие магнитными свойствами

К нержавеющим сталям, которые не магнитятся, относятся хромоникелевые и хромомарганцевоникелевые. Их принято разделять на несколько групп.

Аустенитные

Наиболее популярной маркой таких нержавеющих сталей, которые занимают ведущее место среди немагнитных стальных сплавов, является 08Х18Н10 (международный аналог по классификации AISI 304). Стали данного типа, к которым также относятся 08Х18Н10, 08Х18Н10Т, 12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т, активно используются в производстве оборудования для пищевой промышленности; кухонной посуды и столовых приборов; сантехнического оснащения; емкостей для пищевых жидкостей; элементов холодильного оборудования; емкостей для пищевых продуктов; предметов медицинского назначения и др.

Состав и применение аустенитных сталей

Большие преимущества такой нержавейки, не обладающей магнитными свойствами, – это ее высокая коррозионная устойчивость, демонстрируемая во многих агрессивных средах, и технологичность.

Аустенитно-ферритные

Стали данной группы, наиболее популярными марками которых являются 08Х22Н6Т, 08Х21Н6М2Т и 12Х21Н5Т, отличаются высоким содержанием хрома, а также пониженным содержанием никеля. Для придания такой нержавейке требуемых характеристик (оптимального сочетания высокой прочности и хорошей пластичности, устойчивости к межкристаллитной коррозии и коррозионному растрескиванию) в ее химический состав вводят такие элементы, как медь, молибден, титан или ниобий.

Химический состав некоторых промышленных марок аустенитно-ферритных сталей (нажмите для увеличения)

Кроме вышеперечисленных, к нержавеющим сталям, которые не магнитятся, относятся сплавы с аустенитно-мартенситной и аустенитно-карбидной структурой.

Как определить, является ли магнитная или немагнитная сталь нержавеющей

Учитывая все вышесказанное, можно сделать следующий вывод: даже если сталь обладает магнитными свойствами, это совершенно не значит, что ее нельзя отнести к сплавам нержавеющего типа. Существует достаточно простой способ, позволяющий проверить, является ли магнитная сталь нержавейкой. Для того чтобы это определить, необходимо зачистить участок поверхности проверяемого изделия до металлического блеска, а затем нанести на этот участок несколько капель концентрированного медного купороса.

На то, что перед вами именно нержавейка, укажет налет красной меди, которым покроется зачищенный участок. Такой несложный способ позволяет очень точно определить, является ли магнитная сталь нержавеющей. А вот проверить (а особенно определить в домашних условиях), относится ли нержавейка к категории пищевых, практически невозможно.

Если вы решили проверить, относится магнитная сталь к нержавеющим или нет, имейте в виду, что такие ее свойства, как способность намагничиваться, нисколько не ухудшают ее коррозионной устойчивости.

AISI 304 12Х18Н10Т и др.

Среди основных свойств металла выделяют степень магнетизма. В последнее время встречается просто огромное количество нержавеек, эксплуатационные характеристики которых могут существенно отличаться. Во многом рассматриваемое свойство зависит от химического состава сплава. Самостоятельно проверить степень магнетизма достаточно сложно, так как оно может меняться в зависимости от эксплуатационных условий.

Магнитится ли нержавейка

От чего зависят магнитные свойства материалов

Для определения магнитных свойств нержавейки и других сплавов используется определенная формула, в которой отражается коэффициент пропорциональности и магнитная восприимчивость. В зависимости от типа используемого коэффициента нержавеющая сталь входит в одну из нескольких групп:

  1. При коэффициенте выше нуля материал относится к группе парамагнетиков.
  2. При использовании нуля нержавейка относится к диамагнетикам.
  3. Ферромагнетики характеризуются хорошей магнитной восприимчивостью. В эту группу входят никель, кадмий и железо.

Магнитные свойства нержавейки

Нержавейка магнитится при воздействии определенного поля. Подобная реакция связана с особенностями структуры сплава, в некоторой степени, от химического состава. Некоторые вещества характеризуются тем, что реагируют на воздействие магнита.

Нержавеющие стали с хорошими магнитными свойствами

Магнитные свойства нержавеющей стали во многом зависят от структуры материала. Больше всего они проявляются в нижеприведенных случаях:

  1. Мартенсит характеризуется хорошими магнитными свойствами, является ферримагнетиком в чистом виде. Встречается подобная нержавейка крайне редко, так как чистый химический состав выдержать довольно сложно. Как и обычные углеродистые варианты исполнения, рассматриваемый может улучшаться при помощи закалки или отпуска. Подобный металл получил широкое распространение не только в промышленности, но и в быту. Наибольшее распространение получили следующие марки: 20Х13 и 40Х13. Они могут подвергаться механическому воздействию, шлифованию или полированию, а также различной термообработке. К особенностям химического состава можно отнести повышенную концентрацию хрома и углерода. 20Х17Н2 – еще одна нержавейка, которая характеризуется высокой концентрацией хрома. За счет этого структура становится более устойчивой к воздействию влаги и некоторых агрессивным средствам. Несмотря на большое количество легирующих элементов, спав поддается сварке и может подвергаться горячей или холодной штамповке.
  2. Феррит в зависимости от степени нагрева может применять две формы: ферромагнетика и парамагнетика. В химическом составе подобных материалов меньше углерода, за счет чего они становятся более мягкими и лучше поддаются обработке. В эту группу входит нержавейка 08Х13, которая активно применяется в пищевой промышленности. Кроме этого, в данную группу входят AISI 430, который применяется на пищевых производственных предприятиях.
  3. Мартенситно-ферритные сплавы характеризуются весьма привлекательными эксплуатационными качествами. Подобной структурой обладает сплав 12Х13. Как и предыдущие металлы, рассматриваемый может подвергаться механической и термохимической обработке.
Сталь 20Х13
Сталь 40Х13

Приведенная выше информация указывает на то, что наиболее ярко выраженные магнитные свойства у мартенситной структуры.

При выборе сплава следует учитывать, что не все нержавейки характеризуются устойчивостью к механическим повреждениям. Даже незначительное воздействие может привести к повреждению поверхностного слоя. Несмотря на то, что хромистая пленка способна восстанавливаться при контакте с кислородом, были выпущены новые сплавы, характеризующиеся повышенной механической устойчивостью.

Еще одна классификация металлов подразумевает их деление на следующие группы:

  1. С высокой степенью устойчивости к воздействию кислот.
  2. Жаропрочный вариант исполнения
  3. Пищевые нержавейки.

Жаропрочная нержавеющая сталь

Маркировка материала проводится при применении буквенно-цифрового обозначения. Каждый символ применяется для обозначения конкретного химического элемента, цифра указывает на концентрацию. В других странах применяются свои определенные стандарты для обозначения металла.

Нержавеющие стали, не обладающие магнитными свойствами

Есть довольно большое количество металлов, которые не обладают магнитными свойствами. В их состав включается никель и марганец. Выделяют следующие группы сплавов:

  1. Аустениты получили самое широкое распространение. В эту группу входят 08Х18Н10 и 10Х17Н13М2Т. эти металлы активно применяются при изготовлении различных изделий в пищевой промышленности, к примеру, столовых приборов и посуды. Повышенные коррозионные свойства выдерживаются практически в любой среде эксплуатации.
  2. Аустенитно-ферритные нержавейки 08Х22Н6Т и 08Х21Н6М2Т характеризуются повышенной концентрацией хрома и некоторых других легирующих элементов. Для изменения основных характеристик в состав включаются и другие химические элементы.
Сталь 10Х17Н13М2Т
Сталь 08Х18Н10

Немагнитная нержавеющая сталь выбирается в случае, когда получаемое изделие не должно реагировать на воздействие магнитного поля.

Выбор нержавейки может проводится не только при учете степени магнетизма, но и следующих моментов:

  1. Способность к свариванию. Некоторые варианты исполнения нужно предварительно подогревать, другие хорошо свариваются даже в холодном состоянии.
  2. Пластичность учитывается в случае выбора материала для холодной и горячей штамповки. Достаточно высокий показатель пластичности определяет то, что можно проводить штамповку металлических листов в холодном состоянии.
  3. Коррозионная стойкость при воздействии высокой температуры. Многие металлы теряют свои характеристики при сильном нагреве, в том числе и коррозионную стойкость.
  4. Цена также является немаловажным фактором. Металлы могут обладать высокими эксплуатационными характеристиками, но из-за высокой стоимости их использовать для производства некоторых изделий нецелесообразно.
  5. Степень механической обрабатываемости. Часто заготовки поставляются для обработки резанием на специальном оборудовании. За счет большой концентрации углерода повышается твердость и усложняется процесс обработки поверхности.
  6. Жаропрочность также является важным качеством, которое рассматривается при выборе материала. При хорошей жаропрочности изготавливаемое изделие не теряет свою прочность и твердость при воздействии высокой температуры.

Некоторые марки подвергаются термической обработке, за счет чего повышается прочность и твердость поверхности.

При проведении отпуска структура становится более пластичной и устойчивой к воздействию переменных нагрузок.

Как определить, является ли магнитная или немагнитная сталь нержавеющей?

Как ранее было отмечено, определить магнитится ли нержавейка можно без использования специального оборудования. Среди особенностей проводимой процедуры отметим следующие моменты:

  1. Тестируемый участок должен быть отполирован до блеска. Для этого могут использоваться ручные инструменты и специальные материалы.
  2. На очищенный участок наносится несколько капель концентрированного медного купороса.
  3. Если металл нержавейка, то на поверхности появится красный налет.

Определение магнитных свойств при помощи купороса

Подобный процесс позволяет определить, какая нержавейка магнитится, а какая не обладает коррозионной стойкостью. Характеристики пищевого сплава определить самостоятельно практически невозможно.

Магнитные свойства можно проверить также при использовании обычного магнита. Однако, он не дает точного результата.

Именно поэтому рекомендуется приобретать изделия у известных производителей.

Портативный анализатор металлов

В заключение отметим, что магнитные свойства ничуть не снижают коррозионную стойкость поверхности. Именно поэтому подобные сплавы характеризуются широкой областью применения.

Магнитится ли «нержавейка»? | ОЧАГ

 Март 25, 2019

В нашей стране бытует мнение, что «нержавейка» – это сталь, которая не магнитится. Соответственно, главным тестом на «нержавеечность» является прикладывание к ней магнита. Однако, это на самом деле не так, поскольку есть очень сортов нержавеющей стали, которые магнитятся. Поэтому если к вашим дымоходам прилипает магнит, не спешите возвращать товар поставщику.

Нержавеющая сталь или «нержавейка» — это сложнолегированная сталь, которая является стойкой против коррозии в агрессивных средах. Основным легирующим элементом является хром (доля в сплаве 12-20%). Чтобы усилить коррозионную стойкость, в сплав также добавляют никель (Ni), титан (Ti), молибден (Mo), ниобий (Nb) в различных количествах в зависимости от требуемых свойств к сплаву.
Степень коррозионной стойкости сплава можно определить по содержанию основных элементов сплава — хрома и никеля. Если содержание хрома в сплаве больше 12% — это уже нержавеющий металл в обычных условиях и в слабоагрессивных средах. При содержании хрома более 17% в сплаве, это коррозионностойкий сплав в агрессивных средах (например, в 50% концентрированной азотной кислоте). В зоне контакта хромсодержащего сплава с агрессивной средой образуется защитная оксидная плёнка, которая защищает сплав от воздействия окружающей среды. Коррозионная стойкость нержавеющей стали проявляется именно из-за наличия защитной пленки. Кроме того, большое значение имеют такие характеристики: однородность металла, состояние поверхности, отсутствие склонности к межкристаллической коррозии.

Виды и классификация нержавеющей стали
Нержавеющая сталь бывает магнитной (ферритный класс) или немагнитной (аустенитный класс). Магнитные свойства не влияют на эксплуатационные характеристики нержавеющей стали, в частности на коррозионную стойкость. Различие магнитных свойств — это следствие различия внутренней структуры сталей, которая напрямую зависит от химического состава нержавейки.
Всю производимую нержавеющую сталь разделяют на три типа:
Хромистые с подгруппами:
— Полуферритные (мартенисто-ферритные)
— Ферритные
— Мартенситные
Хромоникелевые с подгруппами:
— Аустенитные
— Аустенитно-мартенситные
— Аустенитно-карбидные
— Аустенитно-ферритные
Хромомарганцевоникелевые с подгруппами:
— Аустенитные
— Аустенитно-мартенситные
— Аустенитно-карбидные
— Аустенитно-ферритные

При этом, первая группа является магнитной, вторая и третья – немагнитными.

В сегодняшнее время одними из самых потребляемых марок стали для изготовления дымоходов являются AISI 304/316 (аналог 08Х18Н10) и AISI 430 (улучшеный аналог стали 08Х17)
Сталь AISI 304/316 является немагнитной (аустенитный класс), AISI 430 – магнитной (ферритный класс).

Таким образом, проверять дымоход из 430 стали магнитом совершенно бесполезно. Если же подозрение в том, что дымоход не из «нержавейки» остается — можете пролить на металл агрессивный раствор (например, соль, разведенную в теплой воде). Если через пару часов на металле не появится следов ржавчины — будьте спокойны, у вас «нержавейка»!

Нержавейка магнитится, почему??? И другая полезная информация о нержавеющей стали.

Немного теории: Магнитное поле с определенным уровнем своей напряженности действует на помещенные в него тела таким образом, что намагничивает их. Ферромагнетики — это такие вещества, к которым, в частности, относятся железо, кобальт и никель способны активно намагничиваться, даже будучи помещенными в слабые магнитные поля. Мы привыкли определять нержавеющую сталь при помощи магнита. Считается, что «настоящая нержавейка» не должна магнитится, но на практике такой способ диагностики не всегда позволяет получить достоверный результат. Почему так происходит? Под термином «нержавейка» понимают различные материалы, состав которых может содержать в своей структуре феррит, мартенсит или аустенит, а также их различные комбинации. Характеристики нержавеющей стали зависят от фазовых составляющих и их соотношения. Итак, какая нержавейка магнитится, а какая нет? Нержавеющие стали, которые магнитятся Мартенситы и ферриты – сильные ферромагнетики. Таким материалам не страшна коррозия, но при этом магнит на них воздействует, как и на обычную углеродистую сталь. К представленной группе нержавейки относятся хромистые или хромоникелевые стали следующих групп: Мартенситные – является ферромагнетиком в чистом виде. Это в основном без никелевые стали 20Х13, 30Х13, 40Х13, а также некоторые стали легированные никелем, например сталь 14Х17Н2. Ферритные — Распространенной магнитной сталью ферритного типа, которая из-за невысокого содержания углерода в своем химическом составе отличается более высокой мягкостью, чем мартенситные сплавы, является 08Х13 и её импортный аналог AISI 410. Мартенситно-ферритные — Популярной маркой магнитной нержавейки, внутренняя структура которой состоит из мартенсита и свободного феррита, является 12Х13 и её относительный импортный аналог AISI430. Нержавеющие стали, которые не магнитятся Чаще всего для производства нержавеющей стали используется хромоникелевый или хромомаргенцевоникелевый сплав. Эти материалы являются немагнитными. Аустенитные — Наиболее популярной маркой таких нержавеющих сталей, которые занимают ведущее место среди немагнитных стальных сплавов, является 08Х18Н10Т, а так же стали данного типа 08Х18Н10, 12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т и их зврубежные аналоги 300-ой серии AISI 304/321/316 и другие. Аустенитно-ферритные — В основе таких материалов используются хром и никель, ав качестве дополнительных легирующих элементов может применяться марганец. При добавлении в сплав марганца свыше 9% он становится немагнитным. Примером являются импортные стали AISI 201 (12Х15Г9НД) и AISI 202 (12Х17Г9АН4).

Нержавеющая сталь является собирательным термином для более 120 различных сортов нержавеющей стали. На протяжении десятилетий было разработано множество различных сплавов, которые предлагают наилучшее качество для различных применений. Все эти сплавы имеют общий признак: благодаря содержащемуся в сплаве хрому они не требуют дополнительной защиты поверхности. Этот хром создает на поверхности бесцветный, прозрачный оксидный спой, который после повреждения поверхности самостоятельно закрывается с помощью находящегося в воздухе или воде кислорода. Нержавеющие стали собраны в DIN 17440 и в DIN EN ISO 3506. Специальные стали подразделяются принципиально по своей кристаллической структуре на 4 разные главные группы: Мартенситные специальные стали По структуре материалы с долей хрома 10,5 — 13,0% содержанием углерода 0,2 — 1,0% принадлежат к этой группе. Могут быть добавлены другие элементы в качестве легирующей части. Соотношение к углероду должно допустить тепловую обработку, так называемое термическое улучшение. Благодаря этому возможно повышение прочности. Ферритные специальные стали (хромистые — стали) Эти материалы имеют содержание хрома 12 — 18% и очень низкое содержание углерода меньше 0,2%. Они не поддаются закалке. Аустенитные специальные стали (хромо-никелевые / хромо-никелево-молибденовые стали) Аустенитные хромоникелевые стали обеспечивают особенно благоприятное сочетание обрабатываемости, механических свойств и антикоррозионной стойкости. Поэтому они рекомендуются для многих возможностей применения и являются наиболее значительной группой нержавеющих сталей. Самым важным свойством этой группы стали является высокая антикоррозионная стойкость, которая увеличивается с увеличением легирующей части, особенно хрома и молибдена. Как и в случае с ферритной сталью, в аустенитной стали также необходима тонко-зернистая структура для достижения хороших технологических свойств, в качестве завершающей тепловой обработки проводится диффузионный отжиг при температурах между 1000 ° С и 1150° С с последующим охлаждением в воде или воздухе, чтобы не допустить образования осадков. Аустенитная сталь в отличие от мартензитной стали не поддается закалке. Высокая способность растяжения аустенитной стали гарантирует хорошую холодную обработку давлением. Аустенитная структура имеет содержание 15 -26% хрома и 5 — 25% никеля. Благодаря добавке легирующего элемента в размере 2 — 6% молибдена повышается антикоррозионная и антикислотная стойкость. Сюда относится также так наэываемая стабилиэированная специальная сталь, которая легируется с титаном и ниобием. Эти элементы не допускают образования карбидов хрома во время сварки. Аустенитно-ферритная специальная сталь (дуплексная — сталь) Дуплексная сталь, получившая свое название по своим двум составным частям, содержит 18 — 25% хрома. 4 — 7% никеля и до 4% молибдена в аустенитно-ферритной структуре.

Магнитные свойства стали А2 | TRISTARINVEST

На вопрос о том, магнитится ли нержавеющая сталь, однозначного ответа не существует, поскольку магнитные свойства сплавов определяются свойствами их структурных составляющих.

 

Классификация материалов по их магнитным свойствам

 

Тела, помещённые в магнитное поле, намагничиваются. Интенсивность намагничивания (J) прямо пропорциональна увеличению напряжённости поля (H):

 

J= ϰH, где ϰ – коэффициент пропорциональности, называемый магнитной восприимчивостью.

Если ϰ>0, то такие материалы называют парамагнетиками, а если ϰ

Некоторые металлы – Fe, Co, Ni, Cd – обладают чрезвычайно большой положительной восприимчивостью (около 105), они называются ферромагнетиками. Ферромагнетики интенсивно намагничиваются даже в слабых магнитных полях.

Нержавеющие стали промышленного назначения могут содержать в своей структуре феррит, мартенсит, аустенит или комбинации этих структур в разных соотношениях. Именно фазовыми составляющими и их соотношением определяется – магнитится нержавейка или нет.

 

Магнитная нержавеющая сталь: структурный состав и марки

 

Существуют две фазовые составляющие стали с сильными магнитными характеристиками:

 

Мартенсит, с точки зрения магнитных свойств, является чистым ферромагнетиком.

Феррит может иметь две модификации. При температурах, которые находятся ниже точки Кюри, он, как и мартенсит, ферромагнетик. Высокотемпературный дельта-феррит – парамагнетик.

Таким образом, коррозионностойкие стали, структура которых состоит из мартенсита, – это магнитная нержавейка. Эти сплавы реагируют на магнит, как обычная углеродистая сталь. А ферритные или феррито-мартенситные стали могут иметь различные свойства, зависящие от соотношения фазовых составляющих, но, чаще всего, и они ферромагнитны.

 

К данной категории относятся хромистые и некоторые хромникелевые стали. Они разделяются на следующие подгруппы:

 

Мартенситные стали твёрдые, упрочняются закалкой и отпуском, как обычные углеродистые стали. Применяются они в основном для производства столовых приборов, режущего инструмента и в общем машиностроении.

Стали 20Х13, 30Х13, 40Х13 мартенситного класса производятся преимущественно в термически обработанном шлифованном или полированном состоянии

 

Хромоникелевая сталь мартенситного класса 20Х17Н2 обладает более высокой коррозионной стойкостью, чем 13 %-ые хромистые стали. Эта сталь отличается высокой технологичностью – хорошо поддаётся штамповке, горячей и холодной, обрабатывается резанием, может свариваться всеми видами сварки.

 

Ферритные стали типа 08Х13 мягче мартенситных из-за меньшего содержания углерода. Одна из самых потребляемых сталей ферритного класса – магнитный коррозионностойкий сплав AISI 430, который является улучшенным аналогом марки 08Х17. Эта сталь применяется для изготовления технологического оборудования пищевых производств, используемого при мойке и сортировке пищевого сырья, измельчения, разделения, сортировки, расфасовки, транспортировки продукции.

Ферритно-мартенситные стали (12Х13) имеют в структуре мартенсит и структурно-свободный феррит.

Немагнитная нержавеющая сталь

 

К немагнитным сплавам относятся хромоникелевые и хромомарганцевоникелевые стали следующих групп:

 

Аустенитные стали по объёму производства занимают ведущее место. Широко распространена нержавейка немагнитная аустенитного класса – сталь AISI 304 (аналог – 08Х18Н10). Этот материал применяется в производстве оборудования для пищевой промышленности, изготовления тары для кваса и пива, испарителей, столовых приборов – кастрюль, сковород, мисок, раковин для кухни, в медицине – для игл, судового и холодильного оборудования, сантехнического оборудования, резервуаров для жидкостей различного состава и назначения и сухих веществ. Стали 08Х18Н10, 08Х18Н10Т, 12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т имеют прекрасную технологичность и высокую коррозионную стойкость во многих агрессивных средах.

Аустенитно-ферритным сталям характерно высокое содержание хрома и пониженное содержание никеля. Дополнительными легирующими элементами являются молибден, медь, титан или ниобий. Эти стали (08Х22Н6Т, 12Х21Н5Т, 08Х21Н6М2Т) имеют некоторые преимущества перед аустенитными сталями – более высокую прочность при сохранении требуемой пластичности, большую стойкость к межкристаллитной коррозии и коррозионному растрескиванию.

К группе немагнитных материалов относятся также коррозионностойкие аустенитно-мартенситные и аустенитно-карбидные стали.

 

 

Способ определения, является ли немагнитная сталь коррозионностойкой

 

Как показывает изложенная выше информация, однозначного ответа на вопрос – нержавейка магнитится или нет – не существует.

 

Если сталь магнитится, можно ли узнать, является ли она коррозионностойкой? Для ответа на этот вопрос необходимо зачистить небольшой участок детали (проволоки, трубы, пластины) до блеска. На зачищенную поверхность наносят и растирают две-три капли концентрированного раствора медного купороса. Если сталь покрылась слоем красной меди – сплав не является коррозионностойким. Если никаких изменений на поверхности материала не произошло, то перед вами нержавеющая сталь.

 

Проверить в домашних условиях, относится ли сталь к группе пищевых сплавов, невозможно.

 

Магнитные свойства нержавеющей стали никак не влияют на эксплуатационные характеристики, в частности, на коррозионную стойкость материала.

Химический состав нержавеющей стали и соответствие стандартов. Справочник ROSTFREI. Петербург +7(812)297-73-38 ПРОТЕХ

Нержавеющая сталь


К нержавеющим сталям относят группу коррозионностойких сталей с содержанием минимум 10.5 % хрома и низким содержанием углерода. Для примера приведем простую таблицу различных сплавов с железом.

Чугун Fe + C > 2%
Углеродистая сталь Fe + C < 2%
Спецсталь Fe + C < 2% + (Cr, Ni, Mo, и т.д.) > 5%
Нержавеющая сталь Fe + C < 1.2% + Cr > 10.5%

Кроме Хрома как «основной нержавеющей составляющей» в составе нержавеющей стали могут присутствовать Никель, Молибден, Титан, Ниобий, Сера, Фосфор и другие легирующие элементы определяющие свойства стали.

Таблица соответствий основных марок нержавеющих сталей и химический состав

Стандарты нержавеющих сталей

Содержание легирующих элементов, %

*

DIN

AISI

ГОСТ

C

Mn

Si

Cr

Ni

Mo

Ti

С1

1.4021

420

20Х13

0,20

1,5

1,0

12,0-14,0

F1

1.4016

430

12Х17

0,12

1,0

1,0

16,0-18,0

A1

1.4305

303

0,12

6,5

1,0

16,0-19,0

5,0-10,0

0,7

A2

1.4301

304

12Х18Н9

0,12

2,0

0,75

18,0-19,0

8,0-10,0

1.4948

304H

08Х18Н10

0,08

2,0

0,75

18,0-20,0

8,0-10,5

1.4306

304L

03Х18Н11

0,03

2,0

1,0

18,0-20,0

10,0-12,0

A3

1.4541

321

08Х18Н10Т

0,08

2,0

1,0

17,0-19,0

9,0-12,0

5хС-0,7

A4

1.4401

316

03Х17Н14М2

0,03

2,0

1,0

16,0-18,0

10,0-14,0

2,0-2,5

1.4435

316S

03Х17Н14М3

0,03

2,0

1,0

16,0-18,0

12,0-14,0

2,5-3,0

1.4404

316L

03Х17Н14М3

0,03

2,0

1,0

17,0-19,0

10,0-14,0

2,0-3,0

A5

1.4571

316Ti

08Х17Н13М2Т

0,08

2,0

0,75

16,0-18,0

11,0-12,5

2,0-3,0

5хС-0,8

1.4845

310S

20Х23Н18

0,20

2,0

0,75

24,0-26,0

18,0-20,0

Обозначения нержавеющих сталей:
С1 — Мартенситная сталь
F1 — Ферритная сталь
A1, A2, A3, A4, A5 — Аустенитные нержавеющие стали

Основные элементы нержавеющих сталей можно разделить на ферритизирующие и аустенизирующие. Каждый из элементов способствует образованию той или иной структуры:
• Ферритизирующие элементы – это Cr (хром), Si (кремний), Mo (молибден), W (вольфрам), Ti (титан), Nb (ниобий)
• Аустенизирующие элементы – это C (углерод), Ni (никель), Mn (марганец), N (азот), Cu (медь)

Традиционные аустенитные стали, такие как AISI 304 (аналоги DIN 1.4301 и 08Х18Н10), и ферритные стали, такие как AISI 430 (аналоги DIN 1.4016 и 12Х17), довольно просты в изготовлении и легко обрабатываются. Как следует из их названий, они состоят преимущественно из одной фазы — аустенита или феррита.

Хотя эти типы имеют обширную сферу применения, у обоих этих типов есть свои технические недостатки:
• У аустенитных — низкая прочность (условный предел текучести 0,2% в состоянии после аустенизации 200 МПа), низкое сопротивление коррозионному растрескиванию.
• У ферритных — низкая прочность (немного выше, чем у аустенитных: условный предел текучести 0,2% составляет 250 МПа), плохая свариваемость при больших толщинах, низкотемпературная хрупкость.

Основная идея дуплексных сталей заключается в подборе такого химического состава, при котором будет образовываться примерно одинаковое количество феррита и аустенита. Такой фазовый состав обеспечивает следующие преимущества:
• Высокая прочность, позволяющая сократить вес изделий
• Высокая коррозионная стойкость, особенно к коррозионному растрескиванию

В стали AISI 430 преобладают ферритизирующие элементы, поэтому ее структура ферритная. Сталь AISI 304 имеет аустенитную структуру в основном за счет содержания около 8% никеля. Для получения дуплексной структуры с содержанием каждой фазы около 50% необходим баланс аустенизирующих и ферритизирующих элементов, соответственно, содержание никеля в дуплексных сталях в будет ниже, чем в аустенитных.

Из-за многообразия дуплексных сталей ее коррозионную стойкость, обычно, приводят в сравнении с аустенитными и ферритными марками. Постоянно появляются новые марки этих сталей так как каждый производитель продвигает свою дуплексную марку. Например, для экономии, в некоторых из недавно разработанных марок для значительного снижения содержания никеля используется сочетание азота и марганца. Единой меры коррозионной стойкости пока не существует. Однако, для классификации марок сталей удобно пользоваться числовым эквивалентом стойкости к питтинговой коррозии (PREN), который рассчитывается как PREN = %Cr + 3,3 x %Mo + 16 x %N. Например, AISI 304 имеет PREN = 19, AISI 316 PREN = 24, AISI 316L PREN = 26, а дуплексная нержавейка марки EN 1.4507 (2507) PREN = 43.

Несмотря на весь этот интерес, доля дуплексных сталей на мировом рынке составляет, по самым оптимистичным оценкам, от 1 до 3% в основном из-за того, что процесс выплавки дуплексных нержавеющих сталей намного более сложен, чем аустенитных и ферритных сталей и относительно аустенитной она обходится на 15-20% дороже. Подробнее о дуплексной нержавеющей стали здесь.

В такелажной и крепежной практике дуплексная нержавеющая сталь используется, в основном, для производства более прочных и обладающих повышенной коррозионной стойкостью нержавеющих цепей.

Ниже указана более полная таблица наиболее распространенных видов нержавеющих сталей и их соответствие различным стандартам. Первая цифра химического состава обозначает содержание углерода / 100, далее — основные легирующие добавки и их процентное содержание, например:

Наиболее распространенная группа нержавейки A2 = X 5 CrNi 18 10 = углерод-0,05% хром-18% никель-10% = EN обозначение 1.4301 = AISI 304. Необходимо обратить внимание на цифры 18 и 10 в обозначении. В быту, на нержавеющей посуде, часто встречается обозначение 18/10 — это, ни что иное, как сокращенное обозначение нержавейки с процентным содержанием хрома 18% и никеля 10%. Гораздо интереснее другие добавки. Вот их производители умалчивают — это и составляет их коммерческий «секрет» и стоимость дорогостоящих брендов. В таблице ниже указаны виды нержавейки с различным содержанием элементов. Какая достанется вам — покажет только спектрограф. Бытовых способов узнать химсостав, к сожалению, пока не придумали. Вот один из профессиональных примеров проверки химического состава посуды. Кстати, магнитится она или нет — вообще не показатель. Нержавейка может быть магнитной.

Вторая по распространенности группа нержавейки A4 = X 5 CrNiMo 17 12 2 = углерод-0,05% хром-17% никель-12% молибден-2% = EN обозначение 1.4401 = AISI 316. Ее иногда называют «кислотостойкой» или «молибденкой» по понятным причинам.

Руководствуясь таблицей можно найти соответствия часто встречающихся обозначений нержавеющего крепежа наряду с материалом A2 и A4, например:

DIN 7 A1 = Штифт цилиндрический X 10 CrNi S 18 9 — AISI 303 — A1
DIN 125 1.4541 = Шайба плоская DIN 125 материал X 6 CrNiTi 18 10 — AISI 321 — A3
DIN 2093 1.4310 = Диск пружинный тарельчатый X 12 CrNi 17 7 — AISI 301
DIN 127 1.4571 = Шайба гровер пружинная X 6 CrNiMoTi 17 12 2 — AISI 316Ti — A5
DIN 471 1.4122 = Кольцо стопорное наружное X 39 CrMo 17 1
DIN 472 1.4310 = Кольцо стопорное внутреннее X 12 CrNi 17 7 — AISI 301

DIN 934 A2 = Гайка шестигранная X 5 CrNi 18 10 — 1.4301 — AISI 304
DIN 933 A4 = Болт с шестигранной головкой X 5 CrNiMo 17 12 2 — 1.4401 — AISI 316

Также видно, что нержавейка 316L отличается от 316 более низким содержанием углерода.

Таблица 1. Химсостав по AISI

Химический состав нержавеющих сталей по AISI

S.S.Grade

200

202

301

302

303

304

304L

305

308

309

310

314

316

316L

321

347

Углерод

0.12

0.12

0.15

0.15

0.15

0.08

0.03

0.12

0.08

0.20

0.25

0.25

0.08

0.03

0.08

0.08

Хром

14/16

16/18

16/18

17/19

17/19

18/20

18/20

17/19

19/21

22/24

24/26

24/26

23/26

16/18

17/19

17/19

Никель

0.5/2.0

0.5/4.0

6.0/8.0

8.0/10

8.0/10

8.0/12

8.0/12

10/13

10/12

12/15

19/22

19/22

10/14

10/14

9.0/12

9/13

Молибден

0.20

0.20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.0/3.0

2.0/3.0

 

 

Марганец

7.5/10

5.5/7.5

2.00

2.00

2.00

2.00

2.00

2.00

2.00

2.00

2.00

2.00

2.00

2.00

2.00

2.00

Кремний

0.90

0.90

1.00

1.00

1.00

1.00

1.00

1.00

1.00

1.00

1.50

1.5/3.0

1.00

1.00

1.00

1.00

Фосфор

0.06

0.06

0.05

0.05

0.20

0.05

0.05

0.05

0.05

0.05

0.05

0.05

0.05

0.05

0.05

0.05

Азот

0.25

0.25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сера

 

 

0.03

0.03

0.15MIN

0.03

0.03

0.03

0.03

0.03

0.03

0.03

0.03

0.03

0.03

0.03

Титан

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5XC

 

Cb+Ta

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10XC

105.00

105.00

110.00

90.00

90.00

85.00

60.00

85.00

85.00

90.00

95.00

100.00

85.00

78.00

87.00

92.00

Предел прочности

55.00

55.00

40.00

37.00

35.00

35.00

30.00

37.00

35.00

40.00

40.00

50.00

35.00

30.00

35.00

35.00

Предел текучести 2%
Rockwell

90.00

90.00

85.00

82.00

84.00

80.00

76.00

82.00

80.00

85.00

87.00

87.00

80.00

76.00

80.00

84.00

Brinell

185.00

185.00

165.00

155.00

160.00

150.00

140.00

156.00

150.00

165.00

170.00

170.00

150.00

145.00

150.00

160.00


Таблица 2. Химсостав по EN

Химический состав по EN

EN

AISI

ASTM

AFNOR

Cr + Ni

Нержавеющая хромоникелевая сталь

X 5 CrNi 18 10

1.4301

304

S 30400

Z 6 CN 18 09

X 5 CrNi 18 12

1.4303

305

 

Z 8 CN 18 12

X 10 CrNi S 18 9

1.4305

303

S 30300

Z 10 CNF 18 09

X 2 CrNi 19 11

1.4306

304 L

S 30403

Z 3 CN 18 10

X 12 CrNi 17 7

1.4310

301

S 30100

Z 11 CN 18 08

X 2 CrNiN 18 10

1.4311

304 LN

S 30453

Z 3 CN 18 10 Az

X 1 CrNi 25 21

1.4335

310 L

 

Z 1 CN 25 20

X 1 CrNiSi 18 15

1.4361

 

S 30600

Z 1 CNS 17 15

X 6 CrNiTi 18 10

1.4541

321

S 32100

Z 6 CNT 18 10

X 6 CrNiNb 18 10

1.4550

347 (H)

S 34700

Z 6 CNNb 18 10

Cr + Ni + Mo

Нержавеющая хромоникелевая молибденовая сталь

X 5 CrNiMo 17 12 2

1.4401

316

S 31600

Z 7 CND 17 11 02

X 2 CrNiMo 17 13 2

1.4404

316 L

S 31603

Z 3 CND 18 12 2

X 2 CrNiMoN 17 12 2

1.4406

316 LN

S 31653

Z 3 CND 17 11 Az

X 2 CrNiMoN 17 13 3

1.4429

316 LN (Mo+)

(S 31653)

Z 3 CND 17 1 2 Az

X 2 CrNiMo 18 14 3

1.4435

316 L (Mo+)

S 31609

Z 3 CND 18 14 03

X 5 CrNiMo 17 13 3

1.4436

316 (Mo)

 

Z 6 CND 18 12 03

X 2 CrNiMo 18 16 4

1.4438

317 L

S 31703

Z 3 CND 19 15 04

X 2 CrNiMoN 17 13 5

1.4439

317 LN

S 31726

Z 3 CND 18 14 05 Az

X 5 CrNiMo 17 13

1.4449

(317)

 

Z 6 CND 17 12 04

X 1 CrNiMoN 25 25 2

1.4465

 

N08310/S31050

Z 2 CND 25 25 Az

X 1 CrNiMoN 25 22 2

1.4466

 

S 31050

Z 2 CND 25 22 Az

X 4 NiCrMoCuNb 20 18 2

1.4505

 

 

Z 5 NCDUNb 20 18

X 5 NiCrMoCuTi 20 18

1.4506

 

 

Z 5 NCDUT 20 18

X 5 NiCrMoCuN 25 20 6

1.4529

 

S31254 (±)

 

X 1 NiCrMoCu 25 20 5

1.4539

904 L

N 08904

Z 2 NCDU 25 20

X 1 NiCrMoCu 31 27 4

1,4563

 

N 08028

Z 1 NCDU 31 27 03

X 6 CrNiMoTi 17 12 2

1.4571

316 Ti

S 31635

Z 6 CNDT 17 12

X 3 CrNiMoTi 25 25

1.4577

 

 

Z 5 CNDT 25 24

X 6 CrNiMoNb 17 12 2

1.4580

316 Cb/Nb

C31640

Z 6 CNDNb 17 12

X 10 CrNiMoNb 18 12

1.4582

318

 

Z 6 CNDNb 17 13

DUPLEX

 Дуплексная нержавеющая сталь

X 2 CrNiN 23 4

1.4362

 

S 32304/S 39230

Z 3CN 23 04 Az

X 2 CrNiMoN 25 7 4

1.4410

 

S 31260/S 39226

Z 3 CND 25 07 Az

X 3 CrNiMoN 27 5 2

1.4460

329

S 32900

Z 5 CND 27 05 Az

X 2 CrNiMoN 22 5 3

1.4462

(329 LN)/F 51

S 31803/S 39209

Z 3 CND 22 05 Az

X 2 CrNiMoCuWN 25 7 4

1.4501

F 55

S 32760

 

X 2 CrNiMoCuN 25 6 3

1.4507

 

S 32550/S 32750

Z 3 CNDU 25 07 Az

X 2 CrNiMnMoNbN 25 18 5 4

1.4565

 

S 24565

 

C° — 600° — 1200° C

 Нержавейка для высоких температур

X 10 CrAl 7

1.4713

 

 

Z 8 CA 7

X 10 CrSiAl 13

1.4724

 

 

Z 13 C 13

X 10CrAI 18

1.4742

442

S 44200

Z 12 CAS 18

X 18 CrN 28

1.4749

446

S 44600

Z 18 C 25

X 10 CrAlSi 24

1.4762

 

 

Z 12 CAS 25

X 20 CrNiSi 25 4

1.4821

327

 

Z 20 CNS 25 04

X 15 CrNiSi 20 12

1.4828

302 B/ 309

S 30215/30900

Z 17 CNS 20 12

X 6 CrNi 22 13

1.4833

309 (S)

S 30908

Z 15 CN 24 13

X 15 CrNiSi 25 20

1.4841

310/314

S 31000/31400

Z 15 CNS 25 20

X 12 CrNi 25 21

1.4845

310 (S)

S 31008

Z 8 CN 25 20

X 12 NiCrSi 35 16

1.4864

330

N 08330

Z 20 NCS 33 16

X 10 NiCrAlTi 32 20

1.4876

 

N 08800

Z 10 NC 32 21

X 12 CrNiTi 18 9

1.4878

321 H

S 32109

Z 6 CNT 18 12

X 8 CrNiSiN 21 11

1.4893

 

S 30815

 

X 6 CrNiMo 17 13

1.4919

316 H

S 31609

Z 6 CND 17 12

X 6 CrNi 18 11

1.4948

304 H

S 30409

Z 6 CN 18 11

X 5 NiCrAlTi 31 20

1.4958

 

N 08810

Z 10 NC 32 21

X 8 NiCrAlTi 31 21

1.4959

 

N 08811

 

Cr

Инструментальная нержавеющая сталь

X 6 Cr 13

1.4000

410 S

S 41008

Z 8 C 12

X 6 CrAl 13

1.4002

405

S 40500

Z 8 CA 12

X 12 CrS 13

1.4005

416

S 41600

Z 13 CF 13

X 12 Cr 13

1.4006

S41000

Z 10 C 13

X 6 Cr 17

1.4016

S 43000

Z 8 C 17

X 20 Cr 13

1.4021

420

S 42000

Z 20 C 13

X 15 Cr 13

1.4024

420 S

J 91201

Z 15 C 13

X 30 Cr 13

1.4028

420

J 91153

Z 33 C 13

X 46 Cr 13

1.4034

(420)

 

Z 44 C 14

X 19 CrNi 17 2

1.4057

431

S 43100

Z 15 CN 16 02

X 14 CrMoS 17

1.4104

430 F

S 43020

Z 13 CF 17

X 90 CrMoV 18

1.4112

440 B

S 44003

Z 90 CDV 18

X 39 CrMo 17 1

1.4122

440 A

 

Z 38 CD 16 01

X 105 Cr Mo 17

1.4125

S 44004/S 44025

Z 100 CD 17

X 5 CrTi 17

1.4510

430 Ti

S 43036/S 43900

Z 4 CT 17

X 5 CrNiCuNb 16 4

1.4542

630

S17400

Z 7 CNU 17 04

X 5 CrNiCuNb 16 4

1.4548

630

S17400

Z 7 CNU 17 04

X 7 CrNiAl 17 7

1.4568

631

S17700

Z 9 CNA 1 7 07

Первоисточник таблицы BZN GmbH, Werkstoffe

Условные обозначения:
DIN — Deutsche Industrie Norm
EN — Cтандарт Евронормы EN 10027
ASTM — American Society for Testing and Materials
AISI — American Iron and Steel Institute
AFNOR — Association Francaise de Normalisation

Обозначения химических элементов в таблицах:
Fe — железо;
С — Углерод
Mn — Марганец
Si — Кремний
Cr — Хром
Ni — Никель
Mo — Молибден
Ti — Титан

Уважаемые друзья!
Материал этой статьи был впервые опубликован в марте 2007 года на сайте rostfrei.ru.
По состоянию на декабрь 2015-го материал из нее использует половина нержавеющего Рунета.
Пожалуйста, просьба, делайте ссылку на источник — мы Вам будем очень благодарны.

Санкционная политика — наши внутренние правила

Эта политика является частью наших Условий использования. Используя любой из наших Сервисов, вы соглашаетесь с этой политикой и нашими Условиями использования.

Как глобальная компания, базирующаяся в США и осуществляющая деятельность в других странах, Etsy должна соблюдать экономические санкции и торговые ограничения, включая, помимо прочего, те, которые введены Управлением по контролю за иностранными активами («OFAC») Департамента США. казначейства. Это означает, что Etsy или любое другое лицо, использующее наши Сервисы, не может принимать участие в транзакциях, в которых участвуют определенные люди, места или предметы, происходящие из определенных мест, как это определено такими агентствами, как OFAC, в дополнение к торговым ограничениям, налагаемым соответствующими законами и правилами.

Эта политика распространяется на всех, кто пользуется нашими Услугами, независимо от их местонахождения. Ознакомление с этими ограничениями зависит от вас.

Например, эти ограничения обычно запрещают, но не ограничиваются транзакциями, включающими:

  1. Определенные географические области, такие как Крым, Куба, Иран, Северная Корея, Сирия, Россия, Беларусь, Донецкая Народная Республика («ДНР») и Луганская Народная Республика («ЛНР») области Украины, или любой отдельный или юридическое лицо, работающее или проживающее в этих местах;
  2. Физические или юридические лица, указанные в санкционных списках, таких как Список особо обозначенных граждан (SDN) OFAC или Список иностранных лиц, уклоняющихся от санкций (FSE);
  3. Граждане Кубы, независимо от местонахождения, если не установлено гражданство или постоянное место жительства за пределами Кубы; и
  4. Предметы, происходящие из регионов, включая Кубу, Северную Корею, Иран или Крым, за исключением информационных материалов, таких как публикации, фильмы, плакаты, грампластинки, фотографии, кассеты, компакт-диски и некоторые произведения искусства.
  5. Любые товары, услуги или технологии из ДНР и ЛНР, за исключением подходящих информационных материалов и сельскохозяйственных товаров, таких как продукты питания для людей, семена продовольственных культур или удобрения.
  6. Ввоз в США следующих товаров российского происхождения: рыбы, морепродуктов, непромышленных алмазов и любых других товаров, время от времени определяемых министром торговли США.
  7. Вывоз из США или лицом США предметов роскоши и других предметов, которые могут быть определены США.S. Министр торговли, любому лицу, находящемуся в России или Беларуси. Список и описание «предметов роскоши» можно найти в Приложении № 5 к Части 746 Федерального реестра.
  8. Товары, происходящие из-за пределов США, на которые распространяется действие Закона США о тарифах или связанных с ним законов, запрещающих использование принудительного труда.

Чтобы защитить наше сообщество и рынок, Etsy принимает меры для обеспечения соблюдения программ санкций. Например, Etsy запрещает участникам использовать свои учетные записи в определенных географических точках.Если у нас есть основания полагать, что вы используете свою учетную запись из санкционированного места, такого как любое из мест, перечисленных выше, или иным образом нарушаете какие-либо экономические санкции или торговые ограничения, мы можем приостановить или прекратить использование вами наших Услуг. Участникам, как правило, не разрешается размещать, покупать или продавать товары, происходящие из санкционированных районов. Сюда входят предметы, которые были выпущены до введения санкций, поскольку у нас нет возможности проверить, когда они были фактически удалены из места с ограниченным доступом. Etsy оставляет за собой право запросить у продавцов дополнительную информацию, раскрыть страну происхождения товара в списке или предпринять другие шаги для выполнения обязательств по соблюдению.Мы можем отключить списки или отменить транзакции, которые представляют риск нарушения этой политики.

В дополнение к соблюдению OFAC и применимых местных законов, члены Etsy должны знать, что в других странах могут быть свои собственные торговые ограничения и что некоторые товары могут быть запрещены к экспорту или импорту в соответствии с международными законами. Вам следует ознакомиться с законами любой юрисдикции, когда в сделке участвуют международные стороны.

Наконец, члены Etsy должны знать, что сторонние платежные системы, такие как PayPal, могут независимо контролировать транзакции на предмет соблюдения санкций и могут блокировать транзакции в рамках своих собственных программ соответствия.Etsy не имеет полномочий или контроля над независимым принятием решений этими поставщиками.

Экономические санкции и торговые ограничения, применимые к использованию вами Услуг, могут быть изменены, поэтому участники должны регулярно проверять ресурсы по санкциям. Для получения юридической консультации обратитесь к квалифицированному специалисту.

Ресурсы: Министерство финансов США; Бюро промышленности и безопасности Министерства торговли США; Государственный департамент США; Европейская комиссия

Последнее обновление: 18 марта 2022 г.

Почему магниты не работают на некоторых нержавеющих сталях? News and Research

Томас Девайн, профессор материаловедения и инженерии Калифорнийского университета в Беркли, дает такой ответ.

Нержавеющие стали

— это сплавы на основе железа, в первую очередь известные своей превосходной коррозионной стойкостью, которая в значительной степени связана с концентрацией хрома в стали. Существует несколько различных типов нержавеющей стали. Два основных типа — аустенитный и ферритный, каждый из которых имеет различное расположение атомов. Из-за этой разницы ферритные нержавеющие стали обычно являются магнитными, а аустенитные нержавеющие стали — нет. Ферритная нержавеющая сталь обязана своим магнетизмом двум факторам: высокой концентрации железа и своей основной структуре.

Атомы металлов в аустенитной нержавеющей стали расположены на гранецентрированной кубической (ГЦК) решетке. Элементарная ячейка ГЦК-кристалла состоит из куба с атомом в каждом из восьми углов куба и атомом в центре каждой из шести граней. Однако в ферритной нержавеющей стали атомы металла расположены на объемно-центрированной (ОЦК) решетке. Элементарная ячейка ОЦК-кристалла представляет собой куб с одним атомом в каждом из восьми углов и одним атомом в геометрическом центре куба.Легирование нержавеющей стали такими элементами, как никель, марганец, углерод и азот, увеличивает вероятность того, что сплав будет обладать кристаллической структурой ГЦК при комнатной температуре. Хром, молибден и кремний повышают вероятность того, что сплав будет демонстрировать ОЦК кристаллическую структуру при комнатной температуре.

Самой популярной нержавеющей сталью является тип 304, который содержит примерно 18 процентов хрома и 8 процентов никеля. При комнатной температуре термодинамически стабильная кристаллическая структура нержавеющей стали 304 представляет собой ОЦК; тем не менее, концентрация никеля в сплаве, а также небольшое количество марганца (около 1 процента), углерода (менее 0.08 процентов) и азота (около 0,06 процента), сохраняет ГЦК-структуру, и поэтому сплав немагнитен. Если сплав механически деформировать, т. е. согнуть, при комнатной температуре, то он частично перейдет в ферритную фазу и станет частично магнитным, или ферромагнитным, как его точнее называют.

Популярные ферритные нержавеющие стали представляют собой бинарные сплавы железа и хрома с содержанием хрома от 13 до 18 процентов. Эти сплавы ферромагнитны при комнатной температуре. Как и все ферромагнитные сплавы, при нагревании до достаточно высокой температуры — их температуры Кюри — ферритные нержавеющие стали теряют свой ферромагнетизм и становятся парамагнетиками, т. е. не сохраняют собственного магнитного поля, а продолжают притягиваться к внешнему. .

Кусок ферритной нержавеющей стали обычно не намагничивается. Однако при воздействии магнитного поля сталь становится намагниченной, и когда это приложенное магнитное поле удаляется, сталь остается до некоторой степени намагниченной. Такое поведение является следствием микроструктуры стали. В частности, в своем естественном состоянии ферритная сталь состоит из небольших областей, называемых магнитными доменами, которые полностью намагничены, но в целом направление намагниченности в каждом домене различно.В результате сумма всех доменов дает куску нулевой магнитный момент. Внешнее магнитное поле ориентирует эти магнитные домены. В зависимости от стали и приложенного поля ориентация достигается комбинацией селективного роста или сжатия определенных доменов и вращения намагниченности внутри доменов. Если приложенное поле достаточно сильное, сталь будет сохранять значительную часть своей намагниченности до тех пор, пока сталь имеет достаточное количество дефектов, которые препятствуют вращению, росту или сжатию доменов.

По сути, причины, по которым ферритные нержавеющие стали являются ферромагнитными, а аустенитные нержавеющие стали — нет, носят квантово-механический характер. Достаточно сказать, что ферромагнитный металл состоит из атомов, которые имеют неполное внутреннее ядро ​​электронов и кристаллическую структуру, которая приводит к высокой плотности электронных состояний в энергетических зонах, образованных из неполного внутреннего ядра атома. Он также имеет расстояние между атомами, которое допускает обменные эффекты между электронами в энергетических зонах, связанных с незавершенным уровнем внутреннего ядра.Если атомы в металлическом кристалле расположены слишком далеко друг от друга, обменные эффекты слишком малы, чтобы вызвать выравнивание магнитных моментов соседних атомов, и кристалл не будет проявлять ферромагнетизм. Требование высокой плотности состояний вытекает из принципа исключения Паули. Этот принцип запрещает электронам с одинаковым спином занимать один и тот же энергетический уровень. Следовательно, если плотность электронных состояний относительно мала, электронам необходимо будет занимать более высокие энергетические состояния, чтобы все они имели одинаковый спин.Если увеличение энергии в результате заполнения более высоких энергетических уровней превышает уменьшение энергии в результате энергии электронного обмена, структура не будет ферромагнитной.

Что такое магнитная проницаемость? Все, что вам нужно знать

Магнитная проницаемость материала относится к его способности выравниваться с магнитным полем. Высокая магнитная проницаемость указывает на то, что материал легко ориентируется в магнитном поле. Если трудно выровнять магнитное поле, говорят, что материал имеет низкую магнитную проницаемость.

Магнитная проницаемость также может рассматриваться как легкость намагничивания материала. Чем более проницаем материал, тем легче его намагничивать — следовательно, он обладает высокой магнитной проницаемостью.

Магнитная проницаемость является одним из ключевых моментов в процессе изготовления магнитов.

Магнитная проницаемость – ключевые выводы

  • Магнитная проницаемость – это характеристика материала, которая представляет собой создание индуцированного внутреннего магнитного поля внешним магнитным полем.Магнитная проницаемость — это пропорция между индуцированным полем и напряженностью приложенного магнитного поля.
  • Металлический материал притягивается к постоянному магниту, потому что постоянный магнит индуцирует магнетизм в железном материале. Поле постоянного магнита и вновь индуцированное поле в металлическом материале взаимодействуют и притягиваются.
  • Проницаемость материала показывает, насколько легко внешнее магнитное поле может вызвать внутреннее поле в материале.Чем сильнее внутреннее поле, тем сильнее сила притяжения.
  • Проницаемость материала не является постоянной величиной, а изменяется в зависимости от нескольких факторов. Эти факторы включают температуру, способ обработки, интенсивность приложенного приводного поля и влажность.

Почему одни материалы обладают магнитными свойствами, а другие нет?

Два магнита притягиваются друг к другу, потому что их поля взаимодействуют. Если нет поля, нет и взаимодействия, а значит, и притяжения.

Материалы с магнитным полем могут притягивать другие материалы с таким полем. Материалы, не являющиеся магнитами, не имеют чистого внешнего магнитного поля и не притягивают объекты; однако некоторые металлические сплавы могут иметь чистое поле, создаваемое приложением внешнего поля.

Магнитная проницаемость и индуцированные магнитные поля

При приложении внешнего поля к некоторым металлическим сплавам может быть создано результирующее поле. Это созданное или индуцированное поле присутствует только тогда, когда применяется внешнее управляющее поле.Как только внешнее управляющее поле удаляется, индуцированное поле также удаляется.

Например, постоянный магнит притягивается к железному объекту, потому что магнетизм индуцируется в объекте магнитным полем, исходящим от постоянного магнита. Магнит не притягивается к таким материалам, как дерево, потому что в дереве не индуцируется внутреннее поле. Без индуцированного внутреннего поля нет ни взаимодействия поля, ни притяжения.

Два куска стали не притягиваются друг к другу, потому что они не индуцируют поля друг в друге: нет поля, нет взаимодействия, нет притяжения.

Степень наведенного магнетизма связана с магнитной проницаемостью ферромагнитного материала, выраженной в виде безразмерной величины, обозначаемой греческой буквой мю (μ). Чем выше проницаемость материала, тем больше магнитная индукция и результирующая сила притяжения.

К чему притягиваются магниты?

Полезно сравнить материалы с высокой и низкой магнитной проницаемостью, чтобы лучше понять разницу в том, к чему притягиваются магниты.

Материалы с низкой проницаемостью — это материалы, которые не притягиваются к магниту, например воздух, дерево, пластик и латунь. В них отсутствует магнетизм, наведенный внешним магнитным полем. Поэтому они не притягиваются магнитом.

Материалы с высокой проницаемостью, такие как железосодержащие материалы, сплавы никеля и кобальта, обладают высокой проницаемостью. Поэтому в них могут индуцироваться магнитные поля при воздействии внешнего магнитного поля.

Пример магнитной проницаемости мягкой стали

Рисунок 1: Мягкая сталь

Индуцированный магнетизм в сплаве (B) = магнитная проницаемость сплава (μ) X внешнее приложенное поле привода (H)

Используя в качестве примера мягкую сталь, мы видим уравнение B = мкГн таким образом: Индуцированное (внутреннее поле) = ~15 000 Гаусс = (30) x 500 Эрстед.

Поле в 15 000 Гаусс, индуцированное в мягкой стали, взаимодействует с приложенным магнитным полем, и возникает притяжение. На Рисунке 1 выше можно наблюдать, как линии потока становятся более плотными в стали, показывая индуцированное поле, а также то, как линии потока «изгибаются» в стальном сплаве. Магнитные свойства стали смещают или взаимодействуют с линиями магнитного потока магнита — полем.

Пример магнитной проницаемости древесины

Рисунок 2: Дерево

Используя дерево в качестве примера, мы видим следующее уравнение: Индуцированное (внутреннее поле) = 500 Гаусс (1) x 500 Эрстед.

Единственное поле в древесине создается внешним магнитным полем, и никакое новое поле не индуцируется для взаимодействия с приложенным полем. Поэтому притяжения нет.

На рис. 2 видно, что линии потока не смещены деревом, и нет индуцированного поля. Flux Lines не «изгибаются» в древесине; они проходят насквозь, как будто его и нет. Здесь нет межполевого взаимодействия и притяжения.

Магнитная проницаемость может измениться

Магнитная проницаемость материала непостоянна.Для данной температуры она изменяется в зависимости от напряженности приложенного внешнего магнитного поля (H). Относительный аспект проницаемости становится более очевидным, если его проиллюстрировать графиком, изображающим проницаемость материала относительно приложенного внешнего поля.

Рисунок 3: Графики индуцированного магнетизма и проницаемости для низкоуглеродистой стали C-1018

Часто в технических книгах магнитная проницаемость материала указывается как константа, но это может быть неточным и вводящим в заблуждение. Например, на рисунке 3 представлен график для низкоуглеродистой стали C-1018, который иллюстрирует индуцированный магнетизм (G) для различных уровней приложенной напряженности поля (H).Он также отображает соответствующую магнитную проницаемость для каждого уровня напряженности приложенного поля. Проницаемость C-1018 может быть заявлена ​​как 100 (в системе единиц СГС), но это пиковое значение, и на большей части кривой оно меньше 20.

Почему важна магнитная проницаемость

Проницаемость материала важна, потому что она позволяет предвидеть характеристики магнита при использовании в конструкции. Например, клиент может захотеть подобрать автомобильную выхлопную трубу с магнитным концевым эффектором на манипуляторе робота.Когда трубка изготовлена ​​из алюминированного сплава мягкой стали, магнитное манипуляционное устройство может работать эффективно; однако, если трубка изготовлена ​​из нержавеющей стали 410, ее можно уронить. Сила притяжения между манипуляционным магнитом и трубкой больше у алюминированной мягкой стали, чем у нержавеющей стали 410, потому что мягкая сталь имеет более высокую проницаемость, чем нержавеющая сталь 410.

При разработке продукта или системы, использующих магнитные поля, всегда учитывайте качество магнитной проницаемости вашего материала.Если вы ищете материалы с высокой или низкой проницаемостью, эксперты Dura Magnetics всегда готовы помочь. Свяжитесь с нами для профессиональной консультации по вашему следующему проекту и запросите цитату.

Почему нержавеющая сталь не магнитится?

У многих из нас возникает немедленная ассоциация, когда мы думаем о нержавеющей стали — что угодно, от кухонных приборов, медицинских инструментов, компонентов для технологий использования возобновляемых источников энергии до строительства зданий.Если вы действительно задумаетесь об этом, скорее всего, вы найдете что-то из нержавеющей стали почти везде, куда бы вы ни посмотрели.

Хотя нержавеющая сталь известна своей коррозионной стойкостью, прочностью и эстетичным видом, одно качество, которое часто ставится под сомнение, — это ее магнетизм.

Почему нержавеющая сталь не магнитится?

Вы также можете спросить, магнитится ли нержавеющая сталь? Дело в том, что некоторые нержавеющие стали магнитятся, а другие нет.Видите ли, нержавеющая сталь обычно считается одним типом материала, но в металлургии нержавеющая сталь фактически составляет группу металлов с различными свойствами и химическим составом. На самом деле было бы полезно рассматривать нержавеющую сталь как своего рода общий термин, основанный на химическом составе стали.

Как сталь становится нержавеющей?

Сплавы стали, содержащие не менее 10,5% хрома, относятся к категории нержавеющих.

Содержание хрома придает стали особые качества, в том числе исключительную коррозионную стойкость. Именно благодаря этому качеству нержавеющая сталь не подвержена ржавчине. Это также позволяет стали восстанавливать себя после царапин или повреждений — в отличие от плакированных сталей, которые часто царапаются, причем эти царапины приводят к возможной коррозии стали.

Что делает что-то магнитным?

Но вернемся к магнетизму. В случае со сталью вопрос о том, является ли она магнитной, зависит от микроструктуры стали.Основные нержавеющие стали имеют так называемую «ферритную» структуру, которая позволяет им быть магнитными. Помните содержание хрома? Именно добавление хрома приводит к ферритной структуре. Это, плюс добавление углерода, упрочняет сталь и квалифицирует ее как мартенситную сталь. Ножи из нержавеющей стали обычно мартенситные.

Мартенситная сталь

отличается от наиболее распространенных нержавеющих сталей, которые относятся к аустенитным. В аустенитной стали процентное содержание хрома выше, а также присутствует никель.Что касается магнетизма, то добавление никеля делает сталь немагнитной.

Является ли нержавеющая сталь магнитной или нет?

Как я уже говорил выше, это не ответ «все или ничего». Некоторые нержавеющие стали являются магнитными, а другие нет. Определяющий фактор магнетизма сводится к микроструктуре стали. Мартенситные нержавеющие стали (имеющие ферритную микроструктуру) обладают магнитными свойствами. Аустенитные нержавеющие стали содержат никель и немагнитны.

Стоит отметить, что в процессе обработки проницаемость аустенитных сталей может изменяться. От Британской ассоциации производителей нержавеющей стали:

.

Например, холодная обработка и сварка могут увеличить количество мартенсита и феррита соответственно в стали. Знакомым примером является мойка из нержавеющей стали, где плоское сливное устройство имеет слабый магнитный отклик, тогда как прессованная чаша имеет более высокий отклик из-за образования мартенсита, особенно в углах.

На практике аустенитные нержавеющие стали используются для «немагнитных» применений, например, для магнитно-резонансной томографии (МРТ). В этих случаях часто необходимо согласовать максимальную магнитную проницаемость между заказчиком и поставщиком. Это может быть всего 1,004.

—BSSA

Mead Metals Stocks Немагнитная нержавеющая сталь

Компания Mead Metals предлагает нержавеющие стали серии 300, которые являются аустенитными. Нержавеющая сталь 304, будучи немагнитной в свежем состоянии, обычно становится магнитной после холодной обработки.Если магнетизм материала является важным качеством для вашего будущего проекта, свяжитесь с одним из наших представителей, который поможет вам определить лучший материал для вашего приложения.

Намагничивание и размагничивание — MagLab

Подробная инструкция для учителей по проведению практического занятия по намагничиванию и размагничиванию.

 

Охватываемые концепции

  • Постоянные магниты
  • Временные магниты

Время

Это действие занимает около 30 минут.

Фон

Магнит представляет собой материал с полюсами и магнитным полем, создаваемым конфигурацией его электронов. Он должен содержать один из трех природных магнитных металлов: железо, никель и кобальт. Все магниты имеют вокруг себя магнитные поля, и именно это магнитное поле и полюса магнита позволяют магнитам притягиваться и отталкиваться. Когда два противоположных полюса соединяются, они притягиваются. Но когда те же полюса находятся рядом, их поля будут отталкиваться друг от друга.

Есть две группы магнитов. Постоянные магниты — это магниты с постоянными магнитными полями. Их нельзя отключить, и их поля нельзя легко увеличить или уменьшить. Это предметы, которые почти всегда намагничены. Есть несколько способов убрать магнитное поле из постоянного магнита. Один из этих методов требует увеличения температуры магнита. Это добавляет тепла и энергии в систему, которая убирает магнитное поле. Температура, при которой магнит перестает удерживать свое поле, называется точкой Кюри.Другой способ заставить магнит потерять свое магнитное поле — ударить по нему. Удары по магниту разрушат необходимую конфигурацию электронов, а магнитное поле ослабнет и, возможно, исчезнет.

Другая группа называется временными магнитами. В эту категорию входят предметы, обладающие магнитными свойствами, но не содержащие собственных магнитных полей. В эту группу входят скрепки, ножницы, железные стержни, скобы и другие предметы. Эти предметы могут быть намагничены, но не будут удерживать свое поле и с гораздо большей вероятностью потеряют свое магнитное поле, чем постоянные магниты.

Зачем делать это в своем классе?

  • Поощрять следующие навыки процесса научного исследования: предсказание, наблюдение, разработка гипотезы и выводы.
  • Чтобы помочь учащимся понять магниты и то, что создает магнетизм.
  • Чтобы позволить учащимся манипулировать материалами и исследовать свои собственные вопросы.

Стандарты

Научные стандарты следующего поколения для этой деятельности:

Первичный : K-PS2-1, 2-PS1-1, 2-PS1-3, K-2-ETS1-3
Вторичный : 3-PS2-1, 3-PS2-3, 3-PS2 -4
Средний : MS-PS2-2, MS-PS2-3, MS-PS2-5
Высокий : HS-PS3-5

Материалы

  • Различные постоянные магниты различной формы, размера и мощности.Их можно приобрести в магазинах игрушек и хозяйственных магазинах, а также в Интернете.
  • Скрепки

Процедура

  1. Покажите учащимся скрепку и спросите их, магнит ли это. Затем спросите, является ли скрепка магнитной. Скрепка — это временный магнит. Спросите класс, могут ли они подумать о временных магнитах, которые они могут иметь дома. Некоторые ответы включают дверцы их холодильников, автомобильные двери, металлические ножки их стульев и столов.
  2. Прикрепите скрепку к магниту и спросите класс, можете ли вы прикрепить еще одну скрепку к первой.Поскольку скрепка была намагничена, она может притягивать другую скрепку.
  3. Спросите учащихся, что произойдет, если снять с магнита верхнюю скрепку (и ту, что под ней). Аккуратно потяните за верхнюю скрепку, и они все равно должны притянуться друг к другу. Поскольку скрепки были намагничены, они будут обладать всеми свойствами магнита до тех пор, пока что-то не заставит их потерять свое поле.
  4. Медленно поместите постоянный магнит рядом с нижней частью скрепки. Нижняя скрепка будет либо притягиваться, либо отталкиваться, так как она по-прежнему является магнитом.Переверните постоянный магнит, и вы заставите скрепку реагировать по-другому.
  5. Поднесите постоянный магнит к верхней части скрепки, используя тот же полюс, который вы использовали для намагничивания скрепок. Вы должны держать магнит и две скрепки на одной линии. Теперь оттяните скрепки от магнита, переверните магнит и поднесите новый полюс к вершине скрепок. Поскольку этот полюс отличается от первоначального полюса, который намагничивал скрепки, верхняя скрепка будет перемагничиваться в противоположном направлении, а нижняя скрепка будет отталкиваться.
  6. Еще раз поднесите постоянный магнит к скрепкам, чтобы намагнитить их. Если вы очень нежны, вы можете разъединить две скрепки и соединить их вместе. Они все равно будут привлекать! Но если вы уроните их на стол, их поле будет потеряно.
  7. Снова намагничьте скрепки и бросьте их кому-нибудь в руки. Удар все равно будет, но он будет мягче, и поэтому скрепки все равно будут намагничены. Сведение к минимуму жесткости удара позволит скрепкам оставаться намагниченными.

Что происходит?

Когда дело доходит до создания магнитных полей, решающим элементом является спин неспаренных электронов материала. В большинстве материалов электроны вращаются случайным образом. Но в магнитах электроны группируются в магнитные домены, создаваемые всякий раз, когда спины нескольких электронов выстраиваются в одном направлении. Это происходит в железе, никеле или кобальте. Если спины большинства магнитных доменов совпадают, то такой материал называется магнитным. Затем этот материал имеет северный полюс, южный полюс и магнитное поле, каждое из которых определяется направлением вращения.Эти домены поддерживают друг друга, притягивая больше в одном направлении, что приводит к общему магнитному полю.

Каждый раз, когда скрепки помещаются на постоянный магнит, скрепки намагничиваются, потому что их неспаренные электроны организуются. Пока они остаются организованными, скрепки будут действовать как магниты. Но как только их порядок нарушается путем их сброса или введения другого магнитного поля, магнетизм теряется до тех пор, пока что-то не сможет реорганизовать электроны.


Для получения дополнительной информации свяжитесь с преподавателем MagLab Карлосом Вильей.

магнетизм | Национальное географическое общество

Магнетизм — это сила, проявляемая магнитами, когда они притягиваются или отталкиваются друг от друга. Магнетизм возникает из-за движения электрических зарядов.

Каждое вещество состоит из крошечных единиц, называемых атомами. В каждом атоме есть электроны, частицы, которые несут электрические заряды. Вращаясь, как волчки, электроны вращаются вокруг ядра или ядра атома. Их движение генерирует электрический ток и заставляет каждый электрон действовать как микроскопический магнит.

В большинстве веществ одинаковое количество электронов вращается в противоположных направлениях, что уравновешивает их магнетизм. Вот почему такие материалы, как ткань или бумага, называются слабомагнитными. В таких веществах, как железо, кобальт и никель, большинство электронов вращаются в одном направлении. Это делает атомы в этих веществах сильно магнитными, но они еще не являются магнитами.

Чтобы намагнититься, другое сильно магнитное вещество должно войти в магнитное поле существующего магнита.Магнитное поле — это область вокруг магнита, обладающая магнитной силой.

Все магниты имеют северный и южный полюса. Противоположные полюса притягиваются друг к другу, а одинаковые полюса отталкиваются. Когда вы потираете кусок железа вдоль магнита, полюса атомов железа, ищущие север, выстраиваются в одном направлении. Сила, создаваемая выровненными атомами, создает магнитное поле. Кусок железа стал магнитом.

Некоторые вещества могут намагничиваться электрическим током.Когда электричество проходит через катушку провода, оно создает магнитное поле. Однако поле вокруг катушки исчезнет, ​​как только отключится электрический ток.

Геомагнитные полюса

Земля — это магнит. Ученые не до конца понимают почему, но считают, что движение расплавленного металла во внешнем ядре Земли генерирует электрические токи. Токи создают магнитное поле с невидимыми силовыми линиями, протекающими между магнитными полюсами Земли.

Геомагнитные полюса не совпадают с Северным и Южным полюсами. Магнитные полюса Земли часто перемещаются из-за активности глубоко под поверхностью Земли. Смещение геомагнитных полюсов зафиксировано в горных породах, которые образуются, когда расплавленный материал, называемый магмой, проникает сквозь земную кору и изливается в виде лавы. По мере того как лава остывает и становится твердой породой, сильномагнитные частицы в породе намагничиваются магнитным полем Земли. Частицы выстраиваются вдоль силовых линий в поле Земли.Таким образом, горные породы фиксируют положение геомагнитных полюсов Земли в то время.

Как ни странно, магнитные записи горных пород, образовавшихся в одно и то же время, указывают на разные местоположения полюсов. Согласно теории тектоники плит, скальные плиты, составляющие твердую оболочку Земли, постоянно движутся. Таким образом, плиты, на которых застыли породы, сдвинулись с тех пор, как породы зафиксировали положение геомагнитных полюсов. Эти магнитные записи также показывают, что геомагнитные полюса менялись местами — превращались в противоположные полюса — сотни раз с тех пор, как сформировалась Земля.

Магнитное поле Земли не движется быстро и часто не меняется. Таким образом, это может быть полезным инструментом, помогающим людям ориентироваться. На протяжении сотен лет люди использовали магнитные компасы для навигации по магнитному полю Земли. Магнитная стрелка компаса совпадает с магнитными полюсами Земли. Северный конец магнита указывает на северный магнитный полюс.

Магнитное поле Земли доминирует над областью, называемой магнитосферой, которая охватывает планету и ее атмосферу.Солнечный ветер, заряженные частицы Солнца, прижимает магнитосферу к Земле на стороне, обращенной к Солнцу, и растягивает ее в каплевидную форму на теневой стороне.