Ruostumattomien terästen magneettinen käyttäytyminen vaihtelee huomattavasti, vaihdellen täysin austeniittisten luokkien paramagneettisesta (ei-magneettisesta) kovaan tai pysyvään magneettiseen käyttäytymiseen kovettuneet martensiittilaadut. Ruostumattomien terästen käyttöä ei ole havaittu laajasti vain magneettisina materiaaleina, koska niiden magneettikyky on melkein aina huonompi kuin tavanomaisilla magneettisilla materiaaleilla. On kuitenkin tilanteita ja sovelluksia, joissa magneettinen tai ei-magneettinen käyttäytyminen voi merkittävästi vaikuttaa näiden seosten valmistukseen ja käyttöön.

Austeniittiset (ei-magneettiset) ruostumattomat teräkset

Kaikki austeniittiset ruostumattomat teräkset ovat paramagneettisia ( ei-magneettinen) täysin austeniittisessa tilassa, kuten tapahtuu hyvin hehkutetuissa seoksissa. DC-magneettinen läpäisevyys vaihtelee välillä 1,003 – 1,005 mitattuna 200 oerstedin (16k A / m) magneettivoimilla. Läpäisevyys kasvaa kylmällä työllä johtuen muodonmuutoksen aiheuttamasta martensiitista, ferromagneettisesta vaiheesta. Tietyille luokille, kuten tyypeille 302 ja 304, magneettisen läpäisevyyden kasvu voi olla tuntuvaa, mikä johtaa siihen, että nämä laatut ovat heikosti ferromagneettisia voimakkaasti kylmätyöstetyissä olosuhteissa. Tietyn luokan alttius ferromagneettiselle tulemiselle voimakkaasti kylmätyötyössä riippuu austeniitin stabiilisuudesta, joka puolestaan riippuu kemiallisesta koostumuksesta ja homogeenisuudesta. Tämä on kuvattu CB Postin ja WS Eberlyn artikkelissa ”Austeniitin vakaus ruostumattomissa teräksissä”, julkaistu julkaisussa ”Transaction of the American Society for Metals”, osa 39, (1947), sivut 868-890.
Vaikutus kylmän työn magneettinen läpäisevyys on havainnollistettu useille austeniittisille ruostumattomille teräksille kuvassa 1. Lopullisen vetolujuuden ja magneettisen läpäisevyyden suhde on esitetty kuvassa 2. Läpäisevyyden nousu korreloi hyvin vetolujuuden tai kovettumiskäyttäytymisen lisääntymisen kanssa, mikä on toinen mitta austeniitin vakaudesta. Arvosanojen erilainen suorituskyky heijastaa niiden koostumusta. Erityisesti nikkeli lisää austeniittistabiilisuutta ja vähentää siten kovettumisnopeutta ja magneettisen läpäisevyyden kasvunopeutta. Näin ollen korkeammilla nikkelilaaduilla, kuten Carpenter Stainless No. 10 (tyyppi 384), on alhaisempi magneettinen läpäisevyys kuin alemmilla nikkelilaaduilla, kuten Project 70 + ® Type 304 / 304L, kun kylmätyöstetään vastaavina määrinä. Korkean mangaanin ja runsaasti typpeä sisältävien seosten, kuten Carpenter 18Cr-2Ni-12Mn, havaitaan myös säilyttävän matalan läpäisevyyden raskaan muodonmuutoksen jälkeen.
Austeniittisissa ruostumattomissa teräksissä saavutettavissa olevat magneettiset läpäisevyydet ovat hyvin pieniä verrattuna tavanomaisiin magneettisiin materiaaleihin, kuten pii-rautaseoksina. Siksi heidän ei-magneettinen käyttäytymisensä on enemmän huolta. Tietyt käyttötavat, kuten kotelot ja komponentit magneettisten havaitsemislaitteiden käyttöön, joita käytetään turvallisuuteen, mittaamiseen ja hallintaan, edellyttävät, että teräs ei ole magneettista. Tämä johtuu siitä, että jopa heikosti ferromagneettisten osien läsnäolo voi vaikuttaa haitallisesti suorituskykyyn. Ellei austeniittisia ruostumattomasta teräksestä valmistettuja osia käytetä hehkutetussa tilassa eikä niihin aiheudu muodonmuutoksia käytön aikana, korkeampi nikkelilaatu olisi järkevä valinta olettaen, että sillä on asianmukainen korroosionkestävyys ja lujuus.
Tietyn luokan magneettinen läpäisevyys voi vaihdella merkittävästi teräksen kemian ja kylmätyön mukaan. Usein tietty osa ”epävakaasta” arvosta, kuten tyyppi 304, voi toimia tyydyttävästi. Jos austeniittisen ruostumattoman teräksen magneettinen läpäisevyys on erityisen huolestuttavaa, se voidaan mitata suhteellisen yksinkertaisilla tavoilla, kuten ASTM-standardimenetelmässä A342 kuvataan.

Ferriittiset ruostumattomat teräkset

Ferriittiset ruostumattomat teräkset ovat ferromagneettisia ja niitä on käytetty pehmeinä magneettisina komponentteina, kuten solenoidisydäminä ja napakappaleina. Vaikka niiden magneettiset ominaisuudet eivät yleensä ole yhtä hyviä kuin perinteiset pehmeät magneettiset seokset, niitä käytetään menestyksekkäästi magneettikomponenteille, joiden on kestettävä syövyttävät ympäristöt. Sellaisina ne tarjoavat kustannustehokkaan vaihtoehdon pinnoitetulle raudalle ja pii-rauta-komponenteille. Lisäksi ferriittisten ruostumattomien terästen suhteellisen korkea sähköresistiivisyys on johtanut erinomaiseen vaihtovirtaominaisuuteen.

Pehmeät magneettiset ominaisuudet, ts. suuri magneettinen läpäisevyys, pieni pakko-voima (Hc) ja pieni jäännösinduktio (Br), riippuvat voimakkaasti seoskemiasta, erityisesti epäpuhtauksista, kuten hiili , rikki- ja ei-metalliset sulkeumat sekä kylmätyön aiheuttamat jännitykset. Magneettinen läpäisevyys vähenee ja pakkovoima kasvaa. Toisin sanoen käyttäytyminen on vähemmän magneettisesti pehmeää, epäpuhtauksien ja stressin lisääntyessä. Tämän seurauksena hyvin hehkutetut, erittäin puhtaat seokset tuottavat optimaalisen magneettisen suorituskyvyn.Puuseppä tuottaa kahta laatua ferriittistä ruostumatonta terästä, Carpenter Stainless Type 430F Solenoid Quality ja Carpenter Stainless Type 430FR Solenoid Quality, joka otetaan huomioon pehmeissä magneettiseoksissa. Nämä kaksi laatua sulatetaan ja prosessoidaan tasaisiksi magneettisiksi ominaisuuksiksi samalla, kun ne tarjoavat samanlaisen korroosionkestävyyden kuin tyyppi 430F.
Vaikka ferriittistä ruostumatonta terästä ei käytettäisi magneettikomponenttina, sen magneettisella käyttäytymisellä voi olla merkitystä valmistuksessa ja käyttää. Hehkutetuilla ferriittisillä ruostumattomilla teräksillä on pehmeä magneettinen käyttäytyminen, mikä tarkoittaa, että niillä ei ole kykyä houkutella muita magneettisia esineitä, kun ne poistetaan ulkoisesti kohdistetusta magneettikentästä. Kylmätyö lisää kuitenkin näiden terästen pakkovoimaa (Hc) ja muuttaa niiden käyttäytymistä pehmeän magneetin heikosta kestomagneetista. Jos kylmämuokatun ferriittisen ruostumattoman teräksen osat altistetaan voimakkaalle magneettikentälle, kuten tapahtuu magneettisten hiukkastarkastusten yhteydessä, osat voidaan magnetisoida pysyvästi ja siten houkutella muita ferromagneettisia esineitä. Sen lisäksi, että osat saattavat aiheuttaa käsittelyongelmia, ne kykenisivät houkuttelemaan rautaa tai terästä, mikä, ellei sitä poisteta, heikentää korroosionkestävyyttä. Siksi on järkevää demagnetisoida tällaiset osat sähköisesti tai termisesti, jos ne ovat altistuneet voimakkaalle magneettikentälle valmistuksen aikana. Joidenkin ferriittisten ruostumattomien terästen magneettiset ominaisuudet on lueteltu taulukossa 1.

Kovetettava martensiittinen ja saostuva ruostumaton teräs

Kaikki martensiittiset ja useimmat saostuskovettuvat ruostumattomat teräkset ovat ferromagneettisia. Kovettumisen muunnoksen aiheuttamien jännitysten vuoksi näillä luokilla on pysyvät magneettiset ominaisuudet, jos ne magnetisoidaan kovetetussa tilassa. Tietyllä luokalla pakkokeino pyrkii kasvamaan kovuuden kasvaessa, mikä vaikeuttaa näiden seosten demagnetointia. Vaikka niitä ei käytetä kestomagneetteina merkittävässä määrin, edellä mainitut karkaistujen ferriittisten ruostumattomien terästen mahdolliset vaikeudet koskevat myös näitä teräksiä. Joidenkin martensiittiterästen magneettiset ominaisuudet on esitetty myös taulukossa 1.

Yläpuolisten palkkien tiedot 9,53 mm – 0,325 ”(15,88 mm) / ASTM

341-Fahy-läpimittari.

A – täysin hehkutettu

H – lämpökäsitelty maksimaalisen kovuuden saavuttamiseksi