Magnetické chování nerezových ocelí se značně liší, od paramagnetického (nemagnetického) v plně austenitických třídách až po tvrdé nebo trvalé magnetické chování v tvrzené martenzitické stupně. Nerezové oceli nenalezly široké použití pouze jako magnetické materiály, protože jejich magnetická schopnost je téměř vždy nižší než u konvenčních magnetických materiálů. Existují však okolnosti a aplikace, kdy magnetické nebo nemagnetické chování může významně ovlivnit výrobu a použití těchto slitin.

Austenitické (nemagnetické) nerezové oceli

Všechny austenitické nerezové oceli jsou paramagnetické ( nemagnetické) v plně austenitickém stavu, jak se vyskytuje u dobře žíhaných slitin. Stejnosměrné magnetické permeability se pohybují od 1,003 do 1,005, měřeno při magnetizačních silách 200 oersteds (16 k A / m). Propustnost se zvyšuje při práci za studena v důsledku deformace indukovaného martenzitu, feromagnetické fáze. U určitých druhů, jako jsou typy 302 a 304, může být znatelné zvýšení magnetické permeability, což má za následek, že tyto druhy jsou v podmínkách silného za studena slabě feromagnetické. Náchylnost konkrétního druhu k tomu, aby se stal feromagnetickým, když pracoval silně za studena, závisí na stabilitě austenitu, což zase závisí na chemickém složení a homogenitě. To je popsáno v článku „Stabilita austenitu v nerezových ocelích“ od CB Post a WS Eberly, publikovaném v „Transaction of the American Society for Metals“, svazek 39, (1947), strany 868 až 890.
Účinek práce za studena na magnetické permeabilitě je znázorněna pro několik austenitických nerezových ocelí na obrázku 1. Vztah mezi mezní pevností v tahu a magnetickou permeabilitou je znázorněn na obrázku 2. Nárůst permeability dobře koreluje se zvýšením pevnosti v tahu nebo chováním při kalení, což je další měřítko stability austenitu. Rozdílný výkon mezi ročníky je odrazem jejich složení. Zejména nikl zvyšuje stabilitu austenitu, čímž snižuje rychlost vytvrzování a rychlost zvyšování magnetické permeability. V důsledku toho vykazují vyšší třídy niklu, jako je například Carpenter Stainless č. 10 (typ 384), nižší magnetické permeability než nižší typy niklu, jako je Project 70 + ® typ 304 / 304L, pokud jsou zpracovány za studena v ekvivalentním množství. Slitiny s vysokým obsahem manganu a dusíku, jako je Carpenter 18Cr-2Ni-12Mn, jsou také známé pro udržení nízké propustnosti po těžké deformaci.
Magnetické permeability dosažitelné v austenitických nerezových ocelích jsou velmi nízké ve srovnání s běžnými magnetickými materiály, jako jsou jako slitiny křemíku a železa. Proto je jejich nemagnetické chování více znepokojivé. Některá použití, jako jsou pouzdra a součásti pro magnetická detekční zařízení používaná pro bezpečnostní, měřicí a kontrolní účely, vyžadují, aby ocel nebyla nemagnetická. Je to proto, že přítomnost i slabě feromagnetických částí může nepříznivě ovlivnit výkon. Pokud se austenitické části z nerezové oceli nepoužívají v žíhaném stavu a nejsou během používání vystaveny deformaci, byla by uvážlivou volbou vyšší jakost niklu za předpokladu, že by poskytovala odpovídající odolnost proti korozi a pevnost.
Pro danou jakost je magnetická propustnost se může významně lišit v závislosti na chemii a stupni studené oceli. Zvláštní dávka „nestabilního“ stupně, jako je typ 304, může často uspokojivě fungovat. Pokud je magnetická permeabilita austenitické nerezové oceli obzvláště důležitá, lze ji měřit relativně jednoduchými způsoby, jak je popsáno ve standardní metodě ASTM A342.

Feritické nerezové oceli

Feritické nerezové oceli jsou feromagnetické a byly použity jako měkké magnetické součásti, jako jsou solenoidová jádra a pólové nástavce. Ačkoli jejich magnetické vlastnosti nejsou obecně tak dobré jako u konvenčních měkkých magnetických slitin, úspěšně se používají pro magnetické součásti, které musí odolat koroznímu prostředí. Jako takové nabízejí cenově výhodnou alternativu k pokoveným součástem ze železa a křemíku. Relativně vysoký elektrický odpor feritických nerezových ocelí navíc vedl k vynikajícímu výkonu střídavého proudu.

Měkké magnetické vlastnosti, tj. vysoká magnetická permeabilita, nízká donucovací síla (Hc) a nízká zbytková indukce (Br), silně závisí na chemii slitin, zejména nečistot, jako je uhlík , síra a nekovové inkluze a napětí způsobená zpracováním za studena. Snižuje se magnetická permeabilita a zvyšuje se donucovací síla. To znamená, že chování je méně magneticky měkké, se zvyšujícím se množstvím nečistot a stresu. Výsledkem je, že dobře žíhané slitiny vysoké čistoty poskytují optimální magnetický výkon.Carpenter vyrábí dvě třídy feritické nerezové oceli, Carpenter Stainless Type 430F Solenoid Quality a Carpenter Stainless Type 430FR Solenoid Quality, pro zvážení v aplikacích s měkkou magnetickou slitinou. Tyto dvě třídy jsou taveny a zpracovávány pro konzistentní magnetické vlastnosti, přičemž nabízejí odolnost proti korozi podobnou jako u typu 430F.
I když se feritická nerezová ocel nepoužívá jako magnetická součástka, její magnetické chování může mít význam pro výrobu a použití. Žíhané feritické nerezové oceli vykazují měkké magnetické chování, což znamená, že nemají schopnost přitahovat jiné magnetické předměty, pokud jsou odstraněny z externě aplikovaného magnetického pole. Práce za studena však zvyšuje donucovací sílu (Hc) těchto ocelí a mění jejich chování z chování měkkého magnetu na chování slabého permanentního magnetu. Jsou-li části z feritické nerezové oceli zpracované za studena vystaveny silnému magnetickému poli, jako je to při kontrole magnetických částic, mohou být tyto části trvale magnetizovány, a proto mohou přitahovat další feromagnetické předměty. Kromě toho, že by mohly způsobit problémy s manipulací, by tyto součásti mohly přitahovat kousky železa nebo oceli, které, pokud nebudou odstraněny, zhorší odolnost proti korozi. Je proto rozumné takové součásti elektricky nebo tepelně demagnetizovat, pokud byly během výroby vystaveny silnému magnetickému poli. Magnetické vlastnosti některých feritických nerezových ocelí jsou uvedeny v tabulce 1.

Martenzitické a srážecí kalitelné nerezové oceli

Všechny martenzitické a srážecí kalitelné nerezové oceli jsou feromagnetické. V důsledku napětí vyvolaných transformací vytvrzováním vykazují tyto třídy trvalé magnetické vlastnosti, pokud jsou magnetizovány ve vytvrzeném stavu. Pro daný stupeň má donucovací síla tendenci se zvyšovat se zvyšující se tvrdostí, což znesnadňuje demagnetizaci těchto slitin. I když se ve značné míře nepoužívají jako permanentní magnety, výše zmíněné potenciální potíže kalených feritických nerezových ocelí platí i pro tyto oceli. Magnetické vlastnosti některých martenzitických ocelí jsou také uvedeny v tabulce 1.

Nad údaji stanovenými na kulatých prutech 0,375 „(9,53 mm) až 0,625“ (15,88 mm) na ASTM

341-Fahy permeametr.

A – plně žíháno

H – tepelně zpracováno pro maximální tvrdost