非磁性鋼發(fā)電機護環(huán)用無磁鋼

非磁性鋼簡介

在電機工程中，無磁鋼主要用作發(fā)電機護環(huán)材料。

我國護環(huán)用鋼主要包括4個鋼號，即40Mn18Cr4、50Mn18Cr4、50Mn18Cr4N、50Mn18Cr4WN， 經變形強化后，σ_0.2可達1100 MPa。此外，40Mn18Cr3和55Mn18Cr3兩種仿制的大型發(fā)電機護環(huán)用無磁結構鋼主要作為利用半熱鍛形變強化工藝制造護環(huán)材料，將40Mn18Cr3鋼中C含量提高到0.45%～0.65%，可使形變強化率得到有效改善。其半熱鍛最佳溫度區(qū)間為550℃～600℃，變形量為30%，此時的形變強化方式以滑移、塊移和蠕變三種方式同時進行。

非磁性鋼高錳無磁結構鋼

1.性質

Fe－Mn－Cr系高錳無磁結構鋼的典型合金成分為18Mn－4Cr，即w(C)=0.3%～0.5%、w(Si)=0.3%～0. 8%、w(Mn)=17.0%～19.0%、w(Cr)=3.0%～5.0%、w(P)≤0.04%、w(S)≤0.03%，因其良好的力學性能，曾一度作為大型發(fā)電機護環(huán)用無磁結構鋼，但當工作環(huán)境中存在腐蝕性介質(包括普通水)時容易發(fā)生應力腐蝕開裂，后來逐步被不含Ni的18Cr－18Mn－N無磁不銹鋼取代作為發(fā)電機護環(huán)的主要制造材料。然而，前者由于Cr含量相對較低而且不需要額外添加N來穩(wěn)定奧氏體，具有生產成本低廉，冶煉工藝相對簡單的優(yōu)勢，所以仍可用作無腐蝕環(huán)境下令人滿意的無磁鋼鐵結構材料。

2.鍛造工藝

（1）壓鉗把倒棱拔長；

（2）鐓粗—沖孔；

（3）擴孔；

（4）心軸拔長。 2100433B

無磁鋼用途十分廣泛，涉及電力、軌道交通、建筑以及國防軍工等諸多領域。

（1）電力行業(yè)用發(fā)電機護環(huán)的設計應力較高，采用高強無磁鋼可以減少轉子端部的漏磁；大型核聚變裝置，超導發(fā)電、輸電和儲能設備的結構材料需要大量無磁鋼；磁懸浮列車的導向機構要求鋼材滿足無磁性能。

（2）建筑行業(yè)中避磁掩體采用無磁鋼可以免受磁場影響，電力傳導網絡設備和大型飛機防護掩體等均使用無磁鋼。我國電動自行車的保有量已超1.2億，其電機中也大量使用無磁鋼。

（3）石油鉆鋌、無磁模具和軸承等亦需要無磁鋼鐵材料。

（4）在國防軍工領域，無磁鋼被用于制造掃雷艇的船體和無磁發(fā)動機、隱蔽潛艇的結構材料等。采用無磁鋼對軍用船艦隱身能起到非常好的效果，例如俄羅斯臺風級核潛艇非耐壓殼就采用了高強度無磁鋼。德國一直采用無磁鋼建造潛艇，212型潛艇就采用的是高強度不銹無磁鋼。

無磁鋼室溫組織要求為穩(wěn)定的奧氏體，這是由于鐵素體、珠光體和馬氏體組織在常溫下為鐵磁性，在磁場中表現(xiàn)出很強的磁化作用，磁導率很高，而具有面心立方結構的奧氏體為順磁性，磁導率很低，通過適當的添加合金元素擴大Fe－C合金相圖中的奧氏體區(qū)以及熱處理方法，就可以在室溫條件下獲得穩(wěn)定的單相奧氏體組織，從而使鋼鐵材料的磁導率保持在較低的水平。

按鋼中成分劃分，無磁鋼可以分為高Ni鋼、高Mn鋼、高Cr－Ni鋼、高Cr－Mn－N鋼等；

按使用性能劃分，無磁鋼又可分為奧氏體無磁不銹鋼和無磁結構鋼，前者為保證奧氏體穩(wěn)定性，必須加入足夠量的Ni和Mn，同時為保證不銹性能，鋼中Cr的質量分數至少應大于13%。而無磁結構鋼多采用Fe－Mn系無磁鋼，主要利用較高的Mn、C含量在室溫即獲得奧氏體組織，主要包括Fe－Mn、Fe－Mn－Cr和Fe－Mn－Al系無磁結構鋼。

非磁性鋼相對磁導率μ值略大于1，在磁場中磁化作用很弱，即產生所謂的“無磁”現(xiàn)象，故形象地稱之為無磁鋼。無磁鋼作為一種鋼鐵功能材料，在磁場作用下基本不產生磁感應。

無磁鋼室溫組織要求為穩(wěn)定的奧氏體，這是由于鐵素體、珠光體和馬氏體組織在常溫下為鐵磁性，在磁場中表現(xiàn)出很強的磁化作用，磁導率很高，而具有面心立方結構的奧氏體為順磁性，磁導率很低，通過適當的添加合金元素擴大Fe－C合金相圖中的奧氏體區(qū)以及熱處理方法，就可以在室溫條件下獲得穩(wěn)定的單相奧氏體組織，從而使鋼鐵材料的磁導率保持在較低的水平。

涂層測厚儀磁性金屬

1. 鋼鐵

2. 鎳金屬

3.部分不銹鋼(馬氏體或鐵素體型：如404B，430、420、410等)

除了上述三種金屬外的其他金屬均為非磁性金屬，如銅、錫、鉛、及奧氏體型不銹鋼（如404B，430、420、410）

涂層測厚儀磁性與非磁性

人們常以為磁鐵吸附不銹鋼材，驗證其優(yōu)劣和真?zhèn)?，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。

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； 是無磁或弱磁性

2．馬氏體或鐵素體型：如404B，430、420、410等；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，但因冶煉造成化學成分波動或加工狀態(tài)不同也可能出現(xiàn)磁性，但這不能認為是冒牌或不合格，這是什么原因呢？

上面提到奧氏體是無磁或弱磁性，而馬氏體或鐵素體是帶磁性的，由于冶煉時成分偏析或熱處理不當，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。

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。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開恢復穩(wěn)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。

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。

無磁鋼也叫無磁性鋼和非磁性鋼，實際上指沒有鐵磁性而不能被磁化的鋼。