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Worin Liegen Die Unterschiede In Den Magnetischen Eigenschaften Zwischen Edelstahl 304 Und 316?

Stainless-Steel-Header

Magnetischer und nichtmagnetischer Edelstahl

Es gibt verschiedene Edelstahlklassifizierungen, die unterschiedliche physikalische Eigenschaften aufweisen. Die magnetischen Eigenschaften von Edelstahl sind sehr stark von den Elementen abhängig, die in der Legierung enthalten sind. Gewöhnlicher Edelstahl besitzt einen ferritischen Aufbau und wird durch die Zugabe von Chrom magnetisch. Durch die Zugabe von Kohlenstoff kann er gehärtet werden und wird „martensitisch“. Die meisten Edelstähle sind jedoch „austenitisch“, da sie einen höheren Chromanteil und Nickel enthalten. Nickel verändert die physikalische Struktur von Stahl und machte ihn prinzipiell nichtmagnetisch.

Edelstahl 304 enthält Chrom (min. 18 %) und Nickel (min. 8 %). Er gilt als austenitischer Stahl und reagiert nur sehr schwach auf Magnetfelder. Er enthält außerdem 18 – 20 % Chrom und 8 –10,50 % Nickel sowie geringere Mengen an anderen Bestandteilen.

Edelstahl 316 ist ein Stahl mit einer Molybdänlegierung. Dadurch, dass er beinahe überhaupt nicht auf Magnetfelder reagiert, kann er in Anwendungsgebieten eingesetzt werden, wo nichtmagnetische Metalle erforderlich sind. Er enthält außerdem eine Reihe anderer Bestandteile in unterschiedlichen Konzentrationen.

Typenanalyse von Edelstahl

Steel composition

Steel composition detail

Transformation von nichtmagnetischen auf magnetische Phasen

Da sowohl Edelstahl 304 und 316 austenitisch sind, bleibt das Eisen während der Abkühlung austenitisch (Gamma-Eisen), eine nichtmagnetische Eisenphase. Die verschiedenen Phasen von massivem Eisen entsprechen verschiedenen Kristallstrukturen. In anderen Stahllegierungen wandelt sich das stark erhitzte Eisen während der Abkühlung des Metalls in einen magnetischen Zustand. Der Zusatz von Nickel in der Edelstahllegierung stabilisiert die austenitische Phase gegen diese Phasentransformation, während die Legierung auf Raumtemperatur abkühlt. Dies führt zu einer etwas größeren magnetischen Suszeptibilität, als wir dies von anderen nichtmagnetischen Materialien kennen, liegt jedoch immer noch weit unter dem, was wir für magnetisch erachten.

Dies bedeutet jedoch nicht, dass wir an allen Materialien aus Edelstahl 304 oder 316 auf eine solch niedrige magnetische Suszeptibilität treffen. Jedes Verfahren, das die Kristallstruktur von Edelstahl verändert, kann dafür sorgen, dass Austenite in ferromagnetisches Martensit oder ferritische Formen von Eisen umgewandelt werden. Zu diesen Verfahren gehören die Kaltumformung und Schweißverfahren. Es ist außerdem möglich, dass sich Austenit bei niedrigen Temperaturen von selbst in Martensit umwandelt. Um den Sachverhalt noch komplizierter zu machen, hängen die magnetischen Eigenschaften dieser Legierungen von ihrer Zusammensetzung ab. Innerhalb der erlaubten Bandbreiten für Ni und Cr können erhebliche Unterschiede in den magnetischen Eigenschaften einer bestimmten Legierung auftreten.

Praktische Auswirkungen der Entfernung von Edelstahlpartikeln

Edelstahl 304 und 316 besitzen beide paramagnetische Eigenschaften. Als Folge dieser Eigenschaften können kleine Partikel (z. B. mit einem Durchm. von etwa 0,1-3 mm) von leistungsstarken Magnetabscheidern aus dem Materialfluss angezogen werden. Abhängig von ihrem Gewicht und insbesondere dem Verhältnis ihres Gewichts zur magnetischen Anziehung werden diese kleinen Partikel während des Produktionsverfahrens an den Magneten gehalten.

Diese können dann während der Magnetreinigung entfernt werden. Aus unserer Erfahrung werden kleine Partikel aus Edelstahl 304 aufgrund ihrer etwas größeren magnetischen Eigenschaften eher angezogen, als Partikel aus Edelstahl 316.

Hier finden Sie weitere Informationen über Paramagnetismus.