在現實生活中,大多數人都認為不銹鋼是沒有磁性的,并借助磁鐵來鑒別不銹鋼,人們常以為磁鐵吸附不銹鋼材,驗證其優劣和真偽,不吸無磁,認為是好的,貨真價實;吸者有磁性,則認為是冒牌假貨。其實,這是一種極其片面的、不切實的錯誤的辨別方法。
這種方法很不科學。首先鋅合金、銅合金一般都可以仿不銹鋼的外觀顏色,也沒有磁性,容易誤認為是不銹鋼;而即使是我們目前最常使用的304鋼種,在經過冷加工后,也會出現不同程度的磁性。所以不能只憑一塊磁鐵來判斷不銹鋼的真偽。
不銹鋼的種類繁多,常溫下按組織結構可分為幾類:
1.奧氏體型:如304、321、316、310等;
2.馬氏體或鐵素體型:如430、420、410等;
奧氏體型是無磁或弱磁性,馬氏體或鐵素體是有磁性的。通常用作裝飾管板的不銹鋼多數是奧氏體型的304材質,一般來講是無磁或弱磁的,但因冶煉時成分偏析造成化學成分波動或加工狀態不同也可能會造成奧氏體304不銹鋼中少量馬氏體或鐵素體組織。這樣,304不銹鋼中就會帶有微弱的磁性但這不能認為是冒牌或不合格。
那么不銹鋼的磁性究竟是怎么來的?
根據材料物理學的研究,金屬的磁性來源于電子自旋的結構,電子自旋屬于量子機械性能,既可以"向上",也可以"向下"。在鐵磁性金屬中,電子會自動按照同一方向進行旋轉,而反鐵磁性金屬材料中,一些電子按照規則的模式進行,而相鄰電子則朝著相反方向或反平行自旋,但對于三角形晶格中的電子來說,由于每個三角形中的兩個電子都必須按照相同方向自旋,因此自旋結構已經不存在。
通常來說,奧氏體不銹鋼(以304為代表)是無磁性的,但是也可能帶有弱磁性,而鐵素體(主要有430、409L、439和445NF等)和馬氏體(以410為代表)一般都是帶有磁性的。不銹鋼里面有一些鋼種(如304等)分類為"無磁性不銹鋼"的是指其磁性指標低于某個值而已,也就是說,一般不銹鋼都或多或少帶有一定的磁性。
因此材料的磁性是由分子排布是否規則及電子自旋的同向性決定的,我們認為是材料的物理性能,而材料的耐腐蝕性能則是由材料的化學成分決定的,是材料的化學性能,與材料是否有磁性無關。
另外,304不銹鋼經過冷加工,組織結構也會向馬氏體轉化,冷加工變形度越大,馬氏體轉化越多,鋼的磁性也越大越強。如同一批號的鋼帶,生產Φ76管,無明顯磁感,生產Φ9.5管。因泠彎變形較大磁感就明顯一些,生產方矩形管因變形量比圓管大,特別是折角部分,變形更激烈磁性更明顯。
要想完全消除上述原因造成的304鋼的磁性,可通過高溫固溶處理來恢復穩定奧氏體組織,從而消去磁性。特別要提出的是,因上面原因造成的304不銹鋼的磁性,與其他材質的不銹鋼,如430、碳鋼的磁性完全不是同一級別的,也就是說304鋼的磁性始終顯示的是弱磁性。
這就告訴我們,如果不銹鋼帶弱磁性或完全不帶磁性,應判別為304或316材質;如果與碳鋼的磁性一樣,顯示出強磁性,因判別為不是304材質。
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