Paslanmaz çelik manyetik midir? Bu sorunun birçok cevabı vardır, tıpkı bu malzemenin birçok çeşidi olduğu gibi. Paslanmaz çeliğin bakır içermesi nedeniyle manyetik olduğunu duymuş olabilirsiniz. Bu aynı anda hem doğru hem de yanlıştır. Kafanız mı karıştı? Eminim öyledir!
Bu nedenle bu sorunun açıklayıcı bir cevaba ihtiyacı vardır. Paslanmaz çelik, türüne bağlı olarak hem manyetik hem de manyetik olmayan davranış sergiler. Manyetizmasını etkileyen iki ana faktör vardır. Şimdi başlayalım ve bu malzemeyi ve manyetik davranışını anlayalım.
Paslanmaz Çelik ve Manyetizmaya Genel Bakış
Paslanmaz çelik tek bir element değil, farklı metallerin bir alaşımıdır. Bunlar krom, demir, karbon nikel ve magnezyumdur. Kromun varlığı paslanmaya karşı dayanıklı olmasını sağlar. Karbonun küçük oranı onu sertleştirmek için yeterlidir. Paslanmaya karşı savaşma kabiliyeti nedeniyle en yaygın kullanılan metallerden biridir.
10,5%'den fazla krom içermesi onu öne çıkarır. Bazı paslanmaz çelik türleri daha da yüksek oranda krom içerir. Paslanmaz çelik oksijenle temas ettiğinde krom bir oksit tabakası oluşturur. Bu tabaka paslanmaya karşı koruduğu için kullanışlıdır. Manyetizmaya kısa bir genel bakış yapalım.
Hiç mıknatısla yapışan metal bir parça gördünüz mü? Bu manyetizma nedeniyle olur. Bunun başlıca sorumluları elektron spinleri ve atomların metal içindeki dizilişleridir. Bildiğiniz gibi elektronların spini vardır. Metaller çekirdek etrafında dönen çok sayıda elektrona sahiptir. Tek tek elektronların spini birleşir ve önemli bir manyetizma oluşturur.
Atomların düzeni bu dönüşü desteklemiyorsa, o zaman manyetizma yoktur. Farklı paslanmaz çelik türleri birbirinden farklıdır. FFC, BCC ve benzeri gibi çeşitli atom düzenlemelerine sahiptirler. Gelecek bölümde, bu malzemenin manyetik davranışını tartışacağız.
Paslanmaz Çelik Manyetik midir?
Evet ve Hayır! Farklı paslanmaz çelik türleri vardır. Bunların her biri manyetizmaları açısından farklılık gösterir. Örneğin, ferritik ve martensitik paslanmaz çelik manyetizma sergiler. Diğer taraftan, östenitik paslanmaz çelik herhangi bir manyetik davranış göstermez. Bunun nedeni atomik düzenlemelerindeki farklılıklardır.
Daha önce de söylediğim gibi, atomların dizilişi manyetizma için kritik öneme sahiptir. Her metal çok sayıda atomdan oluşur. Her atom, çekirdeğin etrafında dönen elektronlardan oluşur. Her elektronun kendi spini vardır (bu da küçük bir manyetik alan üretir). Atomlar çok sayıda elektrona sahip olduğundan, kolektif spinleri önemli bir etki yaratır.
Bir elektronun bu kolektif dönüşü manyetizma üretir. Ancak, atomların düzeni bir engel teşkil eder. Bazı paslanmaz çelikler çok düzenli bir atom yapısına sahiptir. Bu türlerde atomlar birbirine sıkıca paketlenmiş halde kalır. Dolayısıyla, elektronların kolektif dönüşünü desteklemez ve iptal etmezler.
Sonuç olarak, manyetizma gerçekleşmez. Östenitik paslanmaz çelik buna bir örnektir. Diğer taraftan, bazı paslanmaz çelik türleri organize yapı atomlarına sahip değildir. Gevşek bir şekilde bir arada tutulurlar. Böylece, spini desteklerler ve spin yönlerini değiştirmezler. Sonuç olarak, elektron spini manyetizma üretir.
Ferritik paslanmaz çelik manyetik davranışa bir örnektir. Unutmayın, metal atomları kristal adı verilen belirli bir geometride düzenlenir. Bu kristaller bir metalin manyetik olup olmadığını belirler. Çok düzenli atomlara sahip bir metal manyetik olmayacaktır ve bunun tersi de geçerlidir.
Paslanmaz Çelik Türleri ve Manyetizmaları
Sadece paslanmaz manyetizmasını açıklayarak sizi bırakmayacağım. Bazı paslanmaz çelik türleri bir mıknatısın yakınındayken farklı davranır. Şimdi aşağıya inelim ve bu türleri ve manyetik özelliklerini tartışalım.
1- Östenitik Paslanmaz Çelik
Bu paslanmaz çelik korozyon direnci ile ünlüdür. Diğer alaşım elementleriyle birlikte çok yüksek krom içerir. Bu nedenle, nemli koşullarda kolayca krom oksit yapabilir ve paslanmayı önler. Ayrıca manyetik olmayan paslanmaz çeliktir. Ama soru şu: NEDEN?
Bu paslanmaz çelik kategorisi FCC (Yüz Merkezli Kübik) atom yapılarına sahiptir. Atomlar sıkı bir şekilde bir arada tutulur ve çok iyi organize edilir. Böylece, elektronları tarafından üretilen spin veya manyetik alanı kolayca iptal edebilirler. Sonuç olarak, manyetizma yoktur. Böyle bir alaşım bir mıknatısın yanına gittiğinde herhangi bir hareket göstermez. 304 ve 316 paslanmaz çelik buna örnektir.
2- Ferritik Paslanmaz Çelik
Bu tip paslanmaz çelik ucuzdur. Östenitik çeliğe göre korozyona daha az dayanıklıdır. Bu metaller manyetiktir ve yakındaki mıknatıslara yapışabilir. Bunun nedeni BCC (Gövde Merkezli Kübik) Kristal veya atom düzenine sahip olmalarıdır.
Bu tür metallerde elektronlar döner ya da küçük manyetik alanlar iptal edilmez. Atomlar gevşek bir şekilde tutulur. Böylece, dönen elektronlar tarafından üretilen manyetik alan hizalanmayı başarır. Sonuç olarak, bu metal manyetik hale gelir. Mıknatısa yapışır. Örnek olarak 430 ve 409 kalite paslanmaz çelik verilebilir.
3- Martensitik Paslanmaz Çelik
Bu metal demir, krom ve nikel ile birlikte yüksek karbon içeriğine sahiptir. Bu nedenle çok serttir. Ancak östenitik paslanmaz çelikten farklı olarak manyetiktir. Özellikleri manyetizma sergileyenlere benzer. İlginç bir şekilde, ferritik paslanmaz çeliğe benzer bir atomik düzenlemeye sahiptir.
Ferritik paslanmaz çelik kategorisine girip girmediklerini merak edebilirsiniz. Ancak bu doğru değildir, çünkü kendilerine özgü bir kategorileri vardır. Anında soğutulduklarında elektronik düzenleri bozulur. Böylece kristalleri BCC'den BCT'ye, yani gövde merkezli trigonale dönüşür. Atom düzenleri elektronların kolektif spinini iptal etmez.
Sonuç olarak, bu elektronların dönüşü hizalanır ve önemli bir manyetik alana neden olur. Böylece metal manyetik hale gelir. Asıl soru şu: yapılarını değiştirmek için nasıl soğutuluyorlar? Bu paslanmaz çelikler serttir ve ısınmaya maruz kalırlar. Isıtma sırasında çeli̇k üreti̇ci̇si̇ onları hemen soğumaya bırakır. Sonuç olarak yapıları bozulur.
Ek Nokta: Isıl işlem sırasındaki bu ani soğumaya su verme denir. Çok yüksek sıcaklıktan düşük sıcaklığa bu dönüşüm kritiktir. Bu metallerin yapılarında bozukluğa neden olur. Bunlara örnek olarak 410 ve 420 verilebilir.
4- Dubleks Paslanmaz Çelik
Bu, farklı bir atomik yapıya sahip benzersiz bir paslanmaz çelik türüdür. Özellikleri östenitik ve ferritik paslanmaz çeliklerin bir karışımıdır. Bunun nedeni, atom mikro yapısının hem FCC hem de BCC kristal düzenlemelerine sahip olmasıdır. Atomların bazıları kübik bir düzenlemede merkezlenmiştir. Bu faz, bu metallerin manyetik özelliklerini engeller.
Bununla birlikte, bazı atomik kısımları gövde merkezli kübik düzenlemelere veya yapılara sahiptir. Dolayısıyla, ferrit metali gibi bu kısım manyetik davranışı destekler. Elektronların dönüşü hizalanarak bir metalin manyetik doğasını oluşturabilir. Bunlar paslanmaz çeli̇k türleri̇ ısıtma işlemi yoluyla yapılır.
Mekanik özellikleri hakkında mı düşünüyorsunuz? Östenitik ve ferritik paslanmaz çeliklere benzerler. Güçlüdürler, korozyona ve yorulmaya karşı dayanıklıdırlar. Hepsinden önemlisi, fiyatları çok yüksek değildir, bu da büyük bir artıdır. Üretici, bu metalleri projelerindeki belirli gereksinimleri karşılamak için üretir. Bunlara örnek olarak 2205 ve 2507 kaliteleri verilebilir.
5- Yağışla Sertleştirilmiş Paslanmaz Çelik
Bu paslanmaz çelikler martensitik tiplere benzer. Anlaşılması gereken önemli bir husus vardır. Bu çelikler ısıtma ve ardından soğutma yoluyla üretilir. Dolayısıyla, mikro yapıları ısıtma ve soğutma nedeniyle BCC'den BCT'ye kayar. BBC'den BCT'ye geçiş martensitik paslanmaz çeliğe benzer. Manyetizmaları söz konusu olduğunda, manyetiktirler. Bir mıknatısın yakınına yerleştirildiklerinde, bir miktar çekim hareketi gösterirler.
Paslanmaz Çelikte Manyetizma Neden Önemlidir?
Paslanmaz çeliğin manyetik davranışı birçok yönden faydalıdır. İlk olarak, bu özellik farklı malzemeleri tanımlamak için mükemmeldir. Bir mıknatıs kullanarak çeşitli paslanmaz çelik türlerini tanımlayabilirsiniz. Bunun için parçanın yakınına bir mıknatıs koyacaksınız. Eğer bir mıknatıs tarafından çekiliyorsa, ferritik veya martensitik paslanmaz çelik olacaktır.
Her paslanmaz çeliğin kendine özgü özellikleri olduğunu unutmayın. Örneğin, östenitik paslanmaz çelik yüksek kromludur ve paslanmaya karşı dayanıklıdır. Diğer taraftan, ferritik paslanmaz çeliğin pas geçirmezliği biraz tehlikeye girer. Üreticiler manyetik bir özellik kullanarak paslanmaz çelik değerlendirmek. Bu, özelliklerini ve türlerini anlamalarına yardımcı olur.
Sonunda, üreticiler ürünler için uygun malzemeyi seçerler. Ayrıca, bazı uygulamalar paslanmaz çeliğin manyetik davranışını içerir. Örneğin, sensörlerin ve elektrik sistemlerinin bileşenleri paslanmaz çelik kullanır. Bu ürünler bu metalin manyetik davranışını kullanmaktadır. Dolayısıyla, manyetizma bu malzemenin uygulanmasında ve kullanılabilirliğinde çok önemli bir rol oynar.
Paslanmaz Çeliğin Manyetizmasını Etkileyen Faktörler
Paslanmaz çeliğin manyetik doğası, öyle ya da böyle, diğer birçok faktörle bağlantılıdır. Bu faktörler tüm türlerin manyetik özelliklerini etkileyebilir. İşte paslanmaz çeliğin manyetizmasını etkileyen önemli faktörlerin listesi:
- Kompozisyon
- Kaynak ve İmalat
- Isıtma ve Soğutma Süreci
- Atomik düzenleme (mikroyapı)
- Orbitalde eşleşmemiş elektronların varlığı
Paslanmaz çelik yüksek nikel içeriğine sahipse manyetik olmayacaktır. Benzer şekilde, ısıtma ve ani soğutma da manyetik özellikleri değiştirebilir. Atomik düzenleme ve elektron spinleri en temel faktörlerdir. Düzenli bir atom yapısına sahip metal manyetik olmayacaktır ve bunun tersi de geçerlidir.
Sıkça Sorulan Sorular
Mıknatıslar gerçek paslanmaz çeliğe yapışır mı?
Paslanmaz çeliğin türüne bağlıdır. Mıknatıslar östenitik çelik gibi bazı paslanmaz çelik türlerine yapışmaz. Ancak ferritik ve martensitik çelikler mıknatıslara yapışacaktır. Bu tür çelikler elektronların gevşek paketlenmesi nedeniyle manyetiktir.
En manyetik paslanmaz çelik hangisidir?
Ferritik paslanmaz çelik, gövde merkezli atomları nedeniyle en manyetik çelik olarak kabul edilir. Dahası, atomların kayıp paketlenmeleri manyetizmalarını daha da destekler. Bunlara örnek olarak 430 ve 409 kalite paslanmaz çelikler verilebilir.
Evde paslanmaz çeliği nasıl tanımlarsınız?
Paslanmaz çeliği tanımlamak kolaydır. Bunu bir mıknatısı metal parçaya yaklaştırarak yapabilirsiniz. Eğer parça mıknatısa doğru hareket eder ve yapışırsa, ferritik veya martensitik paslanmaz çeliktir. Eğer yapışmazsa, östenitik paslanmaz çeliktir.
Sonuç
Paslanmaz çelik, imalat endüstrilerinde iyi bilinen bir malzemedir. Mükemmel pas koruması ve mukavemeti onu öne çıkarır. Ancak, mıknatıslara karşı davranışları insanların kafasını karıştırıyor gibi görünüyor. Onların hatası yoktur; bunun yerine paslanmaz çeliğin birçok davranışı vardır.
Farklı paslanmaz çelik türleri vardır ve her biri farklı davranır. Örneğin, östenitik paslanmaz çelik manyetik değildir, ancak ferritik manyetiktir. Bu türlerin hepsinde ortak olan tek şey korozyon direnci ve mukavemettir. Bu kılavuz paslanmaz çelikle ilgili her şeyi kapsamaktadır.