De ce arcurile de prelungire din oțel inoxidabil prelucrate prezintă magnetism

În industria producției de arc de precizie, mulți clienți efectuează un test simplu folosind magneți după ce primesc a Arc de prelungire din oțel inoxidabil . Când se constată că un arc are proprietăți magnetice slabe sau chiar puternice, apar adesea întrebări privind calitatea materialului, cu îngrijsauarea că au fost folosite oțel carbon sau materiale inferioare. În realitate, magnetismul arcurilor austenitice din oțel inoxidabil este o evoluție fizică complexă strâns legată de Călirea prin muncă mecanism.

Structura metalurgică inițială a oțelului inoxidabil austenitic

Materiile prime utilizate în mod obișnuit pentru arcuri de înaltă performanță, cum ar fi Nota 304 or Nota 316 , aparțin familiei austenitice. Într-o stare de recoacere în soluție, microstructura internă a acestor materiale este în principal austenită. Din punct de vedere fizic, austenita este paramagnetică, ceea ce înseamnă că prezintă proprietăți magnetice nemagnetice sau extrem de slabe. Această caracteristică provine din structura sa de cristal Face-Centered Cubic (FCC), în care aranjamentul atomic previne un moment magnetic net semnificativ în starea sa naturală.

Transformarea martensitei indusă de deformare prin prelucrare la rece

A Arc de prelungire din oțel inoxidabil trebuie să sufere intens Lucru la rece în timpul ciclului său de fabricație. Pe măsură ce firul este tras la diametre specifice și ulterior înfășurat cu o forță mare pe un model de arc CNC, materialul suferă o dislocare semnificativă a rețelei și alunecare.

Pentru Oțel inoxidabil 304 , care este un grad austenitic metastabil, solicitarea mecanică în timpul deformării plastice declanșează o transformare de fază de la austenită la martensită. Spre deosebire de austenita, martensita posedă o structură tetragonală centrată pe corp (BCT) și este în mod inerent feromagnetic. În consecință, cu cât gradul de reducere la rece este mai profund, cu atât conținutul de martensită indusă de deformare este mai mare, rezultând o atracție magnetică mai puternică a arcului.

Impactul geometriei arcului de extensie asupra intensității magnetice

Comparativ cu arcurile de compresie, fabricarea a Arc de prelungire implică profiluri unice de stres. Pentru a vă asigura că arcul își menține necesarul Tensiune inițială , firul este supus unor solicitări de torsiune și tracțiune mai mari în timpul procesului de bobinare.

Încheierea procesării buclelor: Cârligele sau buclele de la fiecare capăt necesită de obicei îndoire severă la unghiuri de 90 de grade sau mai mult. Această deformare extremă localizată face ca proprietățile magnetice la cârlige să fie semnificativ mai puternice decât corpul central al arcului.

Index de primăvară: Un mai mic Index de primăvară (raportul dintre diametrul mediu al bobinei și diametrul firului) necesită o deformare mai agresivă, ceea ce duce la o schimbare microstructurală mai aprofundată și o permeabilitate magnetică mai mare.

Magnetism comparativ: oțel inoxidabil 304 vs 316

Un subiect frecvent în Oțel inoxidabil 304 vs 316 comparațiile tehnice este răspunsul lor magnetic variabil. Nota 316 conține niveluri mai mari de nichel (Ni) și adaos de molibden (Mo). Nichelul servește ca un puternic stabilizator de austenită, suprimând transformarea în martensită chiar și sub stres mecanic. Prin urmare, a Arc de extensie din oțel inoxidabil 316 de obicei prezintă mult mai puțin magnetism decât o versiune 304 în condiții identice de procesare. Acest lucru face ca 316 să fie alegerea preferată pentru instrumentele de precizie în care interferența magnetică trebuie redusă la minimum.

Tratamentul termic și limitele demagnetizării

În urma procesului de bobinare, arcurile sunt supuse Eliberarea stresului a gestiona Stresul intern și stabilizați dimensiunile. Este o concepție greșită tehnică comună că reducerea stresului standard (de obicei între 250°C și 450°C) va elimina magnetismul. Aceste temperaturi sunt insuficiente pentru a inversa martensita în austenită.

Pentru a elimina complet magnetismul, materialul ar necesita un proces de recoacere cu soluție completă care depășește 1000°C. Cu toate acestea, temperaturile atât de ridicate ar face ca primăvara să-și piardă Rezistența la tracțiune și elasticitatea dobândită prin prelucrarea la rece, făcând componenta inutilă pentru aplicații de inginerie. Prin urmare, în industria de primăvară, magnetismul este acceptat ca un produs secundar fizic natural al Lucru la rece întărire.