Магнитные свойства стали AISI 201 и AISI 304

Нержавейка широко применяется в быту и различных отраслях промышленности благодаря коррозионной стойкости и механической прочности. Однако не все виды обладают одинаковыми свойствами. Одно из таких свойств — магнитность. В статье мы расскажем, почему одни марки нержавеющей стали магнитные, а другие нет, какие факторы влияют на этот параметр, а также перечислим характеристики востребованных марок AISI 201 и AISI 304.

О магнитности стали

Магнитные свойства нержавейки — способность металла намагничиваться под действием внешнего магнитного поля.

Причины, по которым нержавеющая сталь может магнититься:

1. Химический состав. Основной элемент нержавейки — железо, которое относится к ферромагнитным материалам. Таким образом, сталь может намагничиваться в первую очередь из-за железа в составе. При этом добавление других элементов, например хрома или никеля, может сильно изменять магнитные свойства нержавейки. 

2. Кристаллическая структура. Она может быть ферритной, аустенитной или мартенситной. Ферритная структура делает сталь магнитной, в то время как аустенитная — немагнитной. Мартенсит, образующийся при закалке, дает металлу способность намагничиваться.

Такая сталь становится востребованной в различных отраслях промышленности. В машиностроении из нее изготавливают детали для электромоторов, генераторов. В строительстве производят крепежные элементы, арматуру. В медицине нержавейку применяют для создания хирургических инструментов и имплантов.

Преимущества нержавеющей стали с выраженными магнитными свойствами

Сплавы, которые могут магнититься, обладают уникальным сочетанием характеристик, что делает их незаменимыми во множестве отраслей промышленности. Особое место среди них занимаю ферритные.

1. Высокая проницаемость. Позволяет создавать мощные магнитные поля при относительно небольшом токе, что значительно повышает энергоэффективность электромагнитных устройств.
2. Небольшой уровень теплового расширения. Это свойство делает нержавейку устойчивой к температурным перепадам.
3. Усиленная температурная стойкость и теплопроводность. Позволяет эффективно отводить тепло и работать в условиях повышенных температур.
4. Устойчивость к деформациям. Ферритные стали обладают высокой устойчивостью к деформациям, что делает их надежными в эксплуатации.
5. Высокий предел текучести. Обеспечивает высокую прочность и устойчивость к нагрузкам.
6. Низкая склонность к коррозионному растрескиванию. Позволяет использовать нержавейку в агрессивных средах.

Магнитная сталь или нет: как выяснить

Самый быстрый способ узнать, обладает ли сталь магнитными свойствами — поднести к ней магнит. Если притягивается, сплав умеет намагничиваться. Но этот метод не всегда точен, так как некоторые виды нержавейки могут слабо реагировать на магнит или магнититься только после определенной обработки.

Важно знать: магнитность не противоречит нержавеющим свойствами стали. Она одновременно может быть магнитной и нержавеющей.

Какая нержавейка обладает лучшими магнитными свойствами

Чтобы разобраться, нужно проанализировать химический состав, особенности обработки и степень коррозионной стойкости.

Химический состав

Способность стали намагничиваться напрямую связана с ее химическим составом. Нержавейка с высоким содержанием железа и низким содержанием хрома, никеля и других легирующих элементов, как правило, обладает более выраженными магнитными свойствами.

Особенности обработки

Термическая обработка и холодная деформация могут влиять на магнитные свойства металла. Например, холодная деформация может вызвать частичную потерю аустенита и появление феррита, за счет чего он становится более магнитным. 

Степень коррозионной стойкости

Обычно стали с высокими магнитными свойствами хуже противостоят коррозии.

Магнитные свойства стали AISI 201

AISI 201 — хромомарганцевая нержавеющая сталь, которая представляет собой экономически выгодную альтернативу более дорогим хромоникелевым маркам AISI 304 и AISI 321. Здесь часть никеля заменена на марганец и азот, что позволяет снизить стоимость без существенного ущерба для ее эксплуатационных характеристик.

Металл немагнитный в отожженном состоянии, но у него может появиться способность намагничиваться частично в результате холодной обработки.

У AISI 201 много преимуществ:

• сплав не боится коррозии, стабилен в химически агрессивных средах;
• металл отличается надежностью, прочностью и пластичностью;
• не содержит токсичных веществ и вредных примесей;
• нержавейка подходит для работы в средах органических кислот;
• сталь можно легко обрабатывать горячими и холодными методами, сваривать, резать, ковать;
• из AISI 201 можно делать качественные металлические конструкции, которые будут хорошо переносить механические нагрузки и вибрации.

Магнитные свойства стали AISI 304

Листовая сталь AISI 304 обычно не магнитится. Но у нее появляются магнитные свойства после холодной обработки или сварки. Это связано с изменениями в структуре нержавейки, вызванными этими процессами. При этом химический состав и большинство характеристик стали остаются прежними.

AISI 304 — одна из самых востребованных и универсальных марок нержавейки. Она обладает отличным сочетанием характеристик, что делает ее незаменимой во многих отраслях промышленности. Рассмотрим преимущества сплава:

1. Высокая коррозионная стойкость. Благодаря содержанию хрома он устойчив к воздействию многих агрессивных сред.

2. Отличные механические свойства. Нержавейка очень прочная, пластичная и вязкая, за счет чего легко обрабатывается.

3. Свариваемость. AISI 304 хорошо сваривается всеми известными способами сварки, что расширяет возможности ее применения.

4. Способность выдерживать воздействие высоких температур. Это позволяет использовать нержавейку в теплоэнергетике.

5. Гигиеничность. Марка широко применяется в пищевой промышленности и медицине благодаря своей инертности.

Вывод

Понимание магнитных свойств нержавейки играет ключевую роль при выборе материала для различных изделий. Химсостав и кристаллическая структура определяют магнитную восприимчивость металла. Ферритные, как правило, магнитны, в то время как аустенитные — нет. Но даже марки AISI 201 и 304, могут приобрести магнитные свойства в результате холодной деформации или сварки.