Zakaj predelane podaljške iz nerjavečega jekla kažejo magnetizem

V industriji izdelave natančnih vzmeti veliko strank izvede preprost preskus z upozabo magnetov, potem ko prejmejo Podaljšalna vzmet iz nerjavečega jekla . Ko se ugotovi, da ima vzmet šibke ali celo močne magnetne lastnosti, se pogosto pojavijo vprašanja v zvezi s kakovostjo materiala, s pomisleki, da je bilo uporabljeno ogljikovo jeklo ali slabši materiali. V resnici je magnetizem avstenitnih vzmeti iz nerjavečega jekla zapleten fizični razvoj, ki je tesno povezan z Delovno utrjevanje mehanizem.

Začetna metalurška struktura avstenitnega nerjavečega jekla

Surovine, ki se običajno uporabljajo za visokozmogljive vzmeti, kot je npr Stopnja 304 or Stopnja 316 , spadajo v avstenitno družino. V stanju, žarjenem v raztopini, je notranja mikrostruktura teh materialov predvsem avstenit. S fizičnega vidika je avstenit paramagneten, kar pomeni, da kaže nemagnetne ali izjemno šibke magnetne lastnosti. Ta značilnost izhaja iz njegove Face-Centered Cubic (FCC) kristalne strukture, kjer atomska razporeditev preprečuje pomemben neto magnetni moment v njegovem naravnem stanju.

Preoblikovanje martenzita povzročeno z deformacijo s hladno obdelavo

A Podaljšalna vzmet iz nerjavečega jekla mora biti podvržen intenzivnemu Hladno delo med njegovim proizvodnim ciklom. Ko se žica vleče na določene premere in se nato z visoko silo zvija na CNC oblikovalniku vzmeti, pride do znatnega premikanja mreže in zdrsa materiala.

Za 304 nerjaveče jeklo , ki je metastabilen avstenitni razred, mehanska napetost med plastično deformacijo sproži fazno transformacijo iz avstenita v martenzit. V nasprotju z avstenitom ima martenzit telesno osredotočeno tetragonalno (BCT) strukturo in je sam po sebi feromagneten. Posledično, višja kot je stopnja hladne redukcije, večja je vsebnost deformacijsko povzročenega martenzita, kar povzroči močnejši magnetni vlek vzmeti.

Vpliv geometrije raztezne vzmeti na magnetno jakost

V primerjavi s tlačnimi vzmetmi je izdelava a Razširitvena vzmet vključuje edinstvene profile stresa. Za zagotovitev, da vzmet ohranja potrebno Začetna napetost , je žica med postopkom zvijanja izpostavljena večjim torzijskim in nateznim obremenitvam.

Obdelava končnih zank: Kavlji ali zanke na obeh koncih običajno zahtevajo močno upogibanje pod kotom 90 stopinj ali več. Ta lokalizirana ekstremna deformacija povzroči, da so magnetne lastnosti na kavljih bistveno močnejše od osrednjega telesa vzmeti.

Pomladni indeks: Manjša Pomladno kazalo (razmerje med srednjim premerom tuljave in premerom žice) zahteva bolj agresivno deformacijo, kar vodi do temeljitejšega mikrostrukturnega premika in večje magnetne prepustnosti.

Primerjalni magnetizem: nerjavno jeklo 304 proti 316

Pogosta tema v Nerjaveče jeklo 304 proti 316 tehnične primerjave je njihov različen magnetni odziv. Stopnja 316 vsebuje višje ravni niklja (Ni) in dodatek molibdena (Mo). Nikelj služi kot močan stabilizator avstenita, ki zavira pretvorbo v martenzit tudi pod mehanskimi obremenitvami. Zato je a Podaljšalna vzmet iz nerjavečega jekla 316 običajno kaže veliko manj magnetizma kot različica 304 pod enakimi pogoji obdelave. Zaradi tega je 316 najprimernejša izbira za natančne instrumente, kjer je treba zmanjšati magnetne motnje.

Toplotna obdelava in meje razmagnetenja

Po procesu navijanja pride do vzmeti Lajšanje stresa upravljati Notranji stres in stabilizirajo dimenzije. Pogosta tehnična napačna predstava je, da standardna razbremenitev (običajno med 250 °C in 450 °C) odstrani magnetizem. Te temperature ne zadoščajo za pretvorbo martenzita nazaj v avstenit.

Za popolno odpravo magnetizma bi material zahteval postopek žarjenja v polni raztopini nad 1000 °C. Vendar bi tako visoke temperature povzročile, da bi izvir izgubil svojo moč Natezna trdnost in elastičnost, pridobljena s hladno obdelavo, zaradi česar je komponenta neuporabna za inženirske aplikacije. Zato je v industriji pomladi magnetizem sprejet kot naravni fizični stranski produkt Hladno delo ojačitev.