Почему нержавейка магнитится?

Существует распространенное мнение, что качественная нержавейка не обладает магнитными свойствами. В целом магнитная проницаемость этого материала действительно сравнима с вакуумной, однако после выполнения определенных технологических процессов изделия из нержавеющей стали начинают магнититься.

Магнитные свойства нержавейки зависят от её химического состава и фазовой структуры. Под общим понятием «нержавеющая сталь» скрываются различные виды сплавов, содержащих в своём составе феррит, мартенсит или аустенит, а также их комбинации. Именно от соотношения этих компонентов зависят свойства стали, в том числе и её реакция на магнит.

Немагнитные нержавеющие стали

Наиболее распространённые немагнитные нержавеющие стали производятся на основе сплавов с хромом и никелем (CrNi) или хромом, никелем и марганцем (CrNiMn). Такие материалы имеют аустенитную структуру и не притягиваются к магниту. Именно это вызывает заблуждение, что вся нержавеющая сталь не магнитится.

Среди немагнитных нержавеющих сталей выделяют следующие группы:

• Аустенитные стали. Один из наиболее известных примеров — сталь AISI 304 (Например ART 9150 VP517 ART 9103),  используемая для производства оборудования в пищевой промышленности, хранения жидкостей, кухонной посуды и холодильного оборудования. Эта сталь отличается высокой стойкостью к коррозии и агрессивным средам, что делает её популярной во многих отраслях.

• Аустенитно-ферритные стали. Эти сплавы содержат хром и никель, а также легирующие элементы, такие как титан, молибден, медь или ниобий. Они обладают высокой прочностью и устойчивостью к коррозионному растрескиванию, благодаря чему используются в строительстве и производстве сложного оборудования.

Магнитные нержавеющие стали

Магнитные свойства нержавеющих сталей обусловлены наличием в их составе ферромагнитных фаз — мартенсита и феррита. Эти материалы притягиваются к магниту, как обычная углеродистая сталь, и при этом сохраняют устойчивость к коррозии. К магнитным нержавейкам относятся хромистые и хромоникелевые стали следующих групп:

• Мартенситные стали. Они приобретают высокую прочность после термической обработки и широко применяются в производстве столовых приборов, абразивов и в машиностроении. Например, сталь марок 20Х13, 30Х13 и 40Х13 используется для изготовления инструментов и деталей, подвергающихся высоким нагрузкам. Сталь марки 20Х17Н2 известна своей высокой коррозионной стойкостью и применяется в условиях повышенной влажности.

• Ферритные стали. Эти материалы содержат меньше углерода, чем мартенситные, и поэтому легче поддаются обработке. Популярный пример — сталь AISI 430, обладающая магнитными свойствами и широко используемая в пищевой промышленности для производства оборудования.

Откуда берутся магнитные свойства у нержавейки?

В этом виноваты физические воздействия на кристаллическую решетку, которые сопровождают обработку различных изделий (винтов, гаек, заклепок, болтов и др.). Магнитность начинает проявляться после накатки резьбы, штамповки головок, ковки, вытягивания проволоки, прессования, изгиба материала и иных технологических процессов, связанных с холодным деформированием. В результате такой обработки появляются ферромагнитные фазы в виде обладающих высокой дисперсией кристаллов мартенсита. Выраженность магнитной проницаемости может быть от слабо заметной до сильной. При этом общие физические и химические характеристики сплава остаются прежними.

Эксплуатационные свойства крепежных изделий подтверждаются ГОСТ ИСО 3506-2014, в котором сказано, что при нормальных условиях детали из аустенитных сплавов немагнитные, но после обработки по технологии холодного деформирования они приобретают магнитность.

Итог

Появление магнитной проницаемости у нержавейки не оказывает отрицательного влияния на эксплуатационные свойства материала. Объективно установить марку стали только на основе магнитных характеристик невозможно. При возникновении разногласий с сотрудниками технадзора необходимо апеллировать к действующим стандартам.

Единственный достоверный метод подтвердить качество изделий из металла – определить химический состав. Для этого с помощью спектрометра проводится неразрушающий рентгенофлуоресцентный анализ, позволяющий установить элементный состав вещества после возбуждения характеристического рентгеновского излучения.