非磁性鋼

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(qiáng)的磁化作用，磁導(dǎo)率很高，而具有面心立方結(jié)構(gòu)的奧氏體為順磁性，磁導(dǎo)率很低，通過適當(dāng)?shù)奶砑雍辖鹪財(cái)U(kuò)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(dǎo)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M(jìn)n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(jié)構(gòu)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(shí)為保證不銹性能，鋼中Cr的質(zhì)量分?jǐn)?shù)至少應(yīng)大于13%。而無磁結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)鋼。

非磁性鋼簡介

在電機(jī)工程中，無磁鋼主要用作發(fā)電機(jī)護(hù)環(huán)材料。

我國護(hù)環(huán)用鋼主要包括4個(gè)鋼號(hào)，即40Mn18Cr4、50Mn18Cr4、50Mn18Cr4N、50Mn18Cr4WN， 經(jīng)變形強(qiáng)化后，σ_0.2可達(dá)1100 MPa。此外，40Mn18Cr3和55Mn18Cr3兩種仿制的大型發(fā)電機(jī)護(hù)環(huán)用無磁結(jié)構(gòu)鋼主要作為利用半熱鍛形變強(qiáng)化工藝制造護(hù)環(huán)材料，將40Mn18Cr3鋼中C含量提高到0.45%～0.65%，可使形變強(qiáng)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(shí)的形變強(qiáng)化方式以滑移、塊移和蠕變?nèi)N方式同時(shí)進(jìn)行。

非磁性鋼高錳無磁結(jié)構(gòu)鋼

1.性質(zhì)

Fe－Mn－Cr系高錳無磁結(jié)構(gòu)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(xué)性能，曾一度作為大型發(fā)電機(jī)護(hù)環(huán)用無磁結(jié)構(gòu)鋼，但當(dāng)工作環(huán)境中存在腐蝕性介質(zhì)(包括普通水)時(shí)容易發(fā)生應(yīng)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(jī)護(hù)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(chǎn)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(jié)構(gòu)材料。

2.鍛造工藝

（1）壓鉗把倒棱拔長；

（2）鐓粗—沖孔；

（3）擴(kuò)孔；

（4）心軸拔長。 2100433B

非磁性鋼相對磁導(dǎo)率μ值略大于1，在磁場中磁化作用很弱，即產(chǎn)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(chǎn)生磁感應(yīng)。

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(qiáng)的磁化作用，磁導(dǎo)率很高，而具有面心立方結(jié)構(gòu)的奧氏體為順磁性，磁導(dǎo)率很低，通過適當(dāng)?shù)奶砑雍辖鹪財(cái)U(kuò)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(dǎo)率保持在較低的水平。

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(lǐng)域。

（1）電力行業(yè)用發(fā)電機(jī)護(hù)環(huán)的設(shè)計(jì)應(yīng)力較高，采用高強(qiáng)無磁鋼可以減少轉(zhuǎn)子端部的漏磁；大型核聚變裝置，超導(dǎo)發(fā)電、輸電和儲(chǔ)能設(shè)備的結(jié)構(gòu)材料需要大量無磁鋼；磁懸浮列車的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)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(dǎo)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和大型飛機(jī)防護(hù)掩體等均使用無磁鋼。我國電動(dòng)自行車的保有量已超1.2億，其電機(jī)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(lǐng)域，無磁鋼被用于制造掃雷艇的船體和無磁發(fā)動(dòng)機(jī)、隱蔽潛艇的結(jié)構(gòu)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(tái)風(fēng)級(jí)核潛艇非耐壓殼就采用了高強(qiáng)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(qiáng)度不銹無磁鋼。

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(yàn)證其優(yōu)劣和真?zhèn)?，不吸無磁，認(rèn)為是好的，貨真價(jià)實(shí)；吸者有磁性，則認(rèn)為是冒牌假貨。其實(shí)，這是一種極其片面的、不切實(shí)的錯(cuò)誤的辨別方法。

不銹鋼的種類繁多，常溫下按組織結(jié)構(gòu)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(shù)是奧氏體型的304材質(zhì)，一般來講是無磁或弱磁的，但因冶煉造成化學(xué)成分波動(dòng)或加工狀態(tài)不同也可能出現(xiàn)磁性，但這不能認(rèn)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(shí)成分偏析或熱處理不當(dāng)，會(huì)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(huì)帶有微弱的磁性。

另外，304不銹鋼經(jīng)過冷加工，組織結(jié)構(gòu)也會(huì)向馬氏體轉(zhuǎn)化，冷加工變形度越大，馬氏體轉(zhuǎn)化越多，鋼的磁性也越大。如同一批號(hào)的鋼帶，生產(chǎn)Φ76管，無明顯磁感，生產(chǎn)Φ9.5管。因泠彎變形較大磁感就明顯一些，生產(chǎn)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(fù)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(zhì)的不銹鋼，如430、碳鋼的磁性完全不是同一級(jí)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(yīng)判別為304或316材質(zhì)；如果與碳鋼的磁性一樣，顯示出強(qiáng)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(shí)際上指沒有鐵磁性而不能被磁化的鋼。