Is staal magneties?

Staal kan bestaan ​​uit verskillende verbindings teen verskillende konsentrasies en hierdie verbindings bepaal sy magnetiese eienskappe en magnetiese sterkte.

Ferritiese staal demonstreer magnetiese kenmerke terwyl nie-ferretiese staal in wese nie-magneties is.

In die algemeen, Staal is magneties. Daar is egter 'n paar interessante kwessies oor magnetiese staal wat jy moet weet.

Eienskappe wat staal magneties maak

· Yster Teenwoordigheid

Yster of ferriet is tipies die hoofverbinding wat in die meeste soorte staal voorkom. Aangesien dit in wese ferromagneties is, bepaal die teenwoordigheid en konsentrasie daarvan die magnetiese vermoëns van staal. 'n Hoër ferrietkonsentrasie lei tot sterker magnetiese eienskappe.

· Kristallyne struktuur

Staal het 'n kenmerkende kristalagtige konfigurasie en die tipe kristalstruktuur het 'n groot impak op die magnetiese vermoëns van staal. Staal met 'n liggaamsgesentreerde kubieke struktuur toon voortreflike magnetisme terwyl staal met 'n gesiggesentreerde kubieke struktuur nie-magnetisme vertoon.

Staal kristallyne struktuur
Staal kristallyne struktuur

· Koolstofteenwoordigheid

Van al die legeringsverbindings wat gebruik word om staal te versterk, is koolstof die algemeenste. Staal met relatief hoër koolstofkonsentrasies vertoon sterker magnetiese eienskappe.

· Magnetiese vatbaarheid

Staal, veral yster-gebaseerde staal, word maklik gemagnetiseer wanneer dit aan sterk magnetiese velde blootgestel word. Die magnetiese vatbaarheid van hierdie staal is ongeveer 14 en dit is 'n bewys van sy sterk magnetiese eienskappe. Die magnetiese vatbaarheid van nie-ferromagnetiese staal is egter een.

Verskillende tipes staal en hul magnetiese eienskappe

Op grond van magnetiese eienskappe kan staal in drie gekategoriseer word; Ferritiese, martensietiese en austenitiese staal. Hier is 'n uiteensetting van hul duidelike magnetiese gedrag.

· Ferritiese staal

Ferritiese staal is bekend vir sy hoë ysterinhoud en dit vertoon ook 'n relatief hoër chroomkonsentrasie teen 10-30%. As gevolg van die hoë inhoud van hierdie twee verbindings, word ferritiese staal as magneties beskou. Hierdie magnetiese staal het 'n kristallyne struktuur en sy magnetiese gedrag maak dit 'n waardevolle hulpmiddel in magnetiese hegstukke en kombuistoestelle.

· Martensietiese staal

Martensitiese staal het die hoogste koolstofkonsentrasie en dit bevat ook ander ferromagnetiese legerings soos nikkel. As sodanig toon dit sterk magnetiese gedrag. Met 'n chroominhoud van ongeveer 12-18%, kom martensietiese staal handig te pas in magnetiese toepassings wat hardheid en sterkte prioritiseer.

· Austenitiese staal

Austenitiese staal bestaan ​​uit austeniet en dit maak dit in wese nie-magneties ten spyte van magnetiese legerings soos nikkel en mangaan. Dit het 'n kenmerkende gesiggesentreerde kubieke konfigurasie, wat magnetisme beperk. Dit kan egter gemagnetiseer word deur verskeie behandelings soos koue werk.

Kristalstruktuur van Austenities
Kristalstruktuur van Austenities

Voordele van magnetiese staal

  • Indrukwekkende magnetiese kenmerke: Met verskillende magnetiese eienskappe en sterktes, bied staal jou 'n lewensvatbare oplossing wanneer jy ook al sagte of selfs sterk magnetisme benodig.
  • Hoë magnetiese vatbaarheid: Jy kan staal maklik in 'n magneet verander aangesien sy magnetiese eienskappe maklik geaktiveer word in die teenwoordigheid van sterk magnetiese velde.
  • Sterk magnetiese afskerming: As gevolg van sy hoë magnetiese deurlaatbaarheid, kan jy magnetiese staal gebruik om sensitiewe areas en masjiene teen eksterne magnetiese kragte te beskerm.
  • Redelik bekostigbaar: In vergelyking met ander magnetiese materiale is staal relatief goedkoper en duursamer, wat dus meer lewensduur waarborg.
  • Uiters sterk: Jy kan magnetiese staal in vlugtige instellings ontplooi, sonder om bekommerd te wees oor skuur. Dit put sy krag uit sy kristallyne struktuur.
  • Maklik om te herwin: Jy kan jou magnetiese staal maklik en kostedoeltreffend vir ander gebruike hergebruik en sodoende volhoubaarheid bevorder.

Faktore wat magnetisme in staal kan beïnvloed

· Hitte behandeling

Om staal aan hittebehandeling te onderwerp, kan vreemde magnetiese gedrag tot gevolg hê. As u dit byvoorbeeld verhit en dit daarna afkoel, kan dit die magnetiese vatbaarheid van u magneet laat krimp. Verhitting van martensietiese staal kan egter die magnetiese deurlaatbaarheid van jou staalmagneet verhoog as gevolg van die vorming van martensiet.

· Samestelling

Verskillende grade staal word gekenmerk deur duidelike elemente as legeringsverbindings. Die onderskeid in hierdie verbindings en hul konsentrasies is verantwoordelik vir die afsonderlike magnetiese gedrag van verskillende tipes staal. Byvoorbeeld, staal met 'n mangaanlegering is geneig om meer deurlaatbaar te wees.

· Temperatuur

Temperatuur het dieselfde effek op magnetiese staal as wat dit op ander magnetiese voorwerpe het. Oormatige hitte of temperatuur diskonfigureer die magnetiese domeine van die magnetiese staal wat lei tot minderwaardige magnetiese eienskappe. Sodra jy die staal aan temperature buite sy curiepunt onderwerp, verloor dit sy magnetisme.

· Eksterne Magnetiese Kragte

Sodra jy die staal aan meer robuuste eksterne magnetiese kragte blootstel, sal sy magnetiese domeinbelyning dié van die sterker magneet naboots.

Dit sal gemagnetiseerde staal tot gevolg hê aangesien ferritiese staal hoogs vatbaar is. Die blootstelling van gemagnetiseerde staal aan sterker magnetiese kragte kan egter lei tot die verlies van die magnetiese kenmerke.

· Mikrostruktuur

Magnetiese staal word gemaak van 'n magdom klein korrels, waarvan die grootte en konfigurasie in verskillende staalgrade en tipes kan verskil.

Staal met relatief klein korrels kan maklik met magnetiese kragte toegerus word en hulle het ook 'n lae dwangvermoë. Staal met groot korrels, inteendeel, is moeilik om te magnetiseer en het 'n betreklik hoër dwang.

· Meganiese spanning

Meganiese spanning, wat slaan met 'n swaar voorwerp of die dra van oormatige gewig kan insluit, kan die produktiwiteit van jou magnetiese staal aansienlik verminder. Hierdie spanning kan die belynde domeine versteur, wat lei tot magnetismeverlies.

· Vervorming

Vervorming beïnvloed die magnetiese gedrag van magnetiese staal direk deur die kristallyne konfigurasie van jou staal te verdraai. Koue werk kan byvoorbeeld jou austenitiese staal in martensietiese staal verander, wat in staat is om magnetiese funksies te vervul. Ander vervormingstegnieke wat die konfigurasie van staal kan verander, is trek en rol.

· Buitelandse onsuiwerhede

Die teenwoordigheid van ongewenste elemente of onsuiwerhede in magnetiese staal ontwrig ook die magnetiese eienskappe daarvan. Algemene onsuiwerhede sluit fosfor in, wat tipies inmeng met domeinkonfigurasie en beweging. Die teenwoordigheid van sulke onsuiwerhede kan dit vir jou moeilik maak om staal te magnetiseer en te demagnetiseer.

Algemene gebruike van magnetiese staal

Danksy sy ferromagnetiese kenmerk tesame met sy sterkte, word magnetiese staal hoogs gebruik en waardeer in verskillende industrieë.

  • Maak elektromagnete: Moderne elektromagnete, wat algemeen voorkom in die opheffing van magnete en transformators, bestaan ​​dikwels uit 'n staalkern. Staal word verkies as gevolg van sy weerstand teen korrosie en sterkte.
elektromagneet
elektromagneet
  • Oordrag van elektrisiteit in transformators: In transformators en elektriese roosters word staal gebruik om energie oor te dra en spanning te transformeer.
  • Magnetiese databerging: Magnetiese staal word algemeen gebruik om hardeskyfplate te vervaardig omdat dit magneties ontvanklik is. Dit vergemaklik die vaslegging en bewaring van data.
  • Vervaardiging van motorkerne: Magnetiese staal is 'n uitstekende materiaal vir die vervaardiging van elektriese motors as gevolg van sy magnetiese vermoëns.
  • Maak van magnetiese skeiers: Staal word ook breedweg ontgin om magnetiese skeiers te vervaardig wat verantwoordelik is vir die onttrekking van magnetiese elemente uit mengsels.
Staal magnetiese skeier
Staal magnetiese skeier
  • Vervaardiging van magnetiese aktuators: Ferromagnetiese staal verskaf betroubare magnetiese velde wanneer dit gebruik word om aktuators vir motorstelsels te vervaardig.
  • MRI-masjienvervaardiging: Die meeste MRI-magnete word van staal gemaak aangesien dit stabiele en robuuste magnetiese velde kan genereer en sodoende die bedreiging van pasiënte uitskakel.
  • Maak van kompasnaalde: Magnetiese staal bied 'n sterk en duursame materiaal vir die vervaardiging van magnetiese naalde om kompasse te help om rigting te bepaal.
Magnetiese kompasnaald
Magnetiese kompasnaald
  • Vervaardiging van Maglev Tracks: Die meeste magnetiese spore word van staal gemaak omdat dit sterk is en kragtige magnetiese kragte kan opwek om gladde treinritte te vergemaklik.
  • Spoorwegbedryf: Met 'n kristallyne struktuur word staal dikwels ontgin om treinwiele en ander komponente te vervaardig wat sterk materiale benodig.

Meer Resources:

Magnetiese staal – Bron: SCIENCE DIRECT

Is vlekvrye staal magneties – Bron: UMD

Staal Smeltpunt – Bron: HM

Dateer koekiesvoorkeure op
Scroll na bo