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不锈钢及其磁性

上一篇 / 下一篇 2009-03-18 14:47:48 / 个人分类：生產技朮

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钢中含铬量大于12.5%以上，具有较高的抵抗外界介质（酸、碱盐）腐蚀的钢，称为不锈钢。根据钢内的组织状况，不锈钢可分为马氏体型、铁素体型、奥氏体型、铁素体—奥氏体型，沉淀硬化型不锈钢，依据国家标准GB3280—92规定，共有55个规定。在日常生活中我们接触较多的奥氏体型不锈钢（有人称之为镍不锈）和马氏型不锈钢（有人称之为不锈铁，但不科学，易误解，应回避）两大类。奥氏体型不锈钢典型的牌号为0Cr18Ni9，即“304”和1Cr18Ni9Ti。马氏体型不锈钢就是我们制造刀剪的不锈钢，牌号主要有2Cr13、3Cr13、6Cr13、7Cr17等。由于这两类不锈钢组织成分的差异，使其内装金属显微组织也不相同。奥氏体型不锈钢由于在钢中加入较高的铬和镍（含铬在18%左右，Ni在4%以上），钢的内部组织呈现一种叫奥氏体的组织状态，这种组织是没有导磁性的，不能被磁铁所吸引。常用来作装饰材料，如不锈钢管、毛巾架、餐具、炉具等。制作刀剪类的不锈钢要采用马氏体型不锈钢。因为刀剪具有剪切物品的功能，必须有锋利度，要有锋利度必须有一定的硬度。这类不锈钢必须通过热处理使其内部发生组织转变。增加硬度后才能作刀剪。
在现实生活中，大多数人都认为不锈钢是没有磁性的，并借助磁铁来鉴别不锈钢，这种方法很不科学。首先锌合金、铜合金一般都可以仿不锈钢的外观颜色，也没有磁性，容易误认为是不锈钢；而即使是我们目前最常使用的304钢种，在经过冷加工后，也会出现不同程度的磁性。所以不能只凭一块磁铁来判断不锈钢的真伪。
那么不锈钢的磁性究竟是怎么来的？
根据材料物理学的研究，金属的磁性来源于电子自旋的结构，电子自旋属于量子机械性能，既可以“向上”，也可以“向下”。在铁磁性金属中，电子会自动按照同一方向进行旋转，而反铁磁性金属材料中，一些电子按照规则的模式进行，而相邻电子则朝着相反方向或反平行自旋，但对于三角形晶格中的电子来说，由于每个三角形中的两个电子都必须按照相同方向自旋，因此自旋结构已经不存在。
通常来说，奥氏体不锈钢（以304为代表）是无磁性的，但是也可能带有弱磁性，而铁素体（主要有430、409L、439和445NF等）和马氏体（以410为代表）一般都是带有磁性的。
不锈钢里面有一些钢种（如304等）分类为“无磁性不锈钢”的是指其磁性指标低于某个值而已，也就是说，一般不锈钢都或多或少带有一定的磁性。
此外，上面提到奥氏体是无磁或者弱磁性，而铁素体和马氏体是带磁性的，由于冶炼时成分偏析或热处理不当，会造成奥氏体304不锈钢中出现少量的马氏体或铁素体组织，这样304不锈钢中就会出现弱磁性。另外，304不锈钢经过冷加工，组织结构也会向马氏体转化，冷加工变形越大，马氏体转化越多，磁性也会越强。
想要完全消除304不锈钢的磁性，可以通过高温固溶处理恢复稳定奥氏体组织，从而消除磁性。
因此材料的磁性是由分子排布是否规则及电子自旋的同向性决定的，我们认为是材料的物理性能，而材料的耐腐蚀性能则是由材料的化学成分决定的，是材料的化学性能，与材料是否有磁性无关。
从不锈钢发展前景来看，400系代替300系可谓大势所趋。而200系材料由于废钢回收面临着诸多困难，系非环保不锈钢，如果加大该钢种的使用，不利于整个不锈钢行业的可持续发展，所以现在很多有深谋远虑的大型企业都向200系说不，而将眼光投向了更具有发展潜力的400系不锈钢。

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不锈钢及其磁性 (czg118, 2009-3-18)

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TAG: 不锈钢磁性

slbeer 发布于2009-03-18 16:11:52: 通过这样一说，那怎么检验不锈钢制品还真成了一个问题了。请问领导：不锈钢的检验方法有吗？

czg118 发布于2009-03-18 17:49:52: GB 4237-1992 不锈钢热轧钢板 J+g;a%DU
`2k k&m
GB/T 3280-1992不锈钢冷轧钢板
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