استیل از جمله کاربردی‌ترین آلیاژها در صنعت به‌شمار می‌رود که بر پایه آهن است. به‌هنگام خرید استیل برای بسیاری از افراد سوال پیش می‌آید که آیا استیل خاصیت مغناطیسی دارد؟ در پاسخ به این سوال باید گفت خیر، تمامی انواع استیل از ویژگی مغناطیسی برخوردار نیستند. ریزساختار یک استیل تعیین می‌کند که آیا این استیل خاصیت مغناطیسی دارد یا خیر. انواع استیل با خصوصیت مغناطیسی شامل استیل دوپلکس، استیل فریتی و استیل مارتنزیتی می‌شوند.
آیا استیل خاصیت مغناطیسی دارد؟
یک آهن‌ربا برحسب مغناطیسی بودن یا نبودن یک استیل با آن رفتار می‌کند. به‌صورت کلی، استیل‌هایی که قابلیت مغناطیسی دارند، عملکردی مثل یک آهن‌ربا از خود نشان می‌دهند. این مدل استیل‌ها قادر به جذب قطعات تولیدی از آهن یا آلیاژهای دارای آهن مثل نیکل یا کبالت به یکدیگر هستند. در صورتی که یک استیل از پیش از خاصیت مغناطیسی برخوردار نباشد، نمی‌تواند هیچ آهنربایی را به خود جذب کند. فلز استیل برحسب مدل استیل و ترکیبات مواد تشکیل‌دهنده می‌تواند خاصیت مغناطیسی متفاوتی داشته باشد.
مغناطیس در استیل در دو گروه فرومغناطیس و پارامغناطیس جای می‌گیرد. استیل‌های فرومغناطیس از قابلیت مغناطیسی برخوردار هستند و شاهد جذب هر آهنربایی به آن‌ها هستیم؛ اما استیل‌های پارامغناطیس میزان کمتری آهن دارند. اگرچه که آهن‌ربا این مدل استیل‌ها را جذب نمی‌کند؛ اما با این وجود، این استیل‌ها از قابلیت مغناطیسی پایینی برخوردار هستند. این نکته را نیز مدنظر قرار دهید که زمانی که استیل‌های فرومغناطیس از حدی بیشتر گرم می‌شوند، شاهد از دست رفتن خاصیت مغناطیسی آن‌ها هستیم. چرا که در دماهای بالا تغییراتی در ساختار شبکه کریستالی ایجاد می‌شود و همین مورد منجر به از دست رفتن مغناطیس می‌‌گردد.
علت خاصیت مغناطیسی استیل
استنلس استیل یا فولاد زنگ‌نزن در واقع اشاره به آلیاژهای پایه آهن داشته که در ترکیبات آن کربن، کروم، نیکل، مولیبدن و… دیده می‌شوند. زمانی که در ساخت استیل از مقدارهای متفاوتی از این عناصر استفاده می‌شود، شاهد ایجاد آلیاژها و گریدهای متفاوت استیل هستیم. گریدهای مختلف استیل در گروه‌های متفاوتی نیز جای می‌گیرند. چهار گروه اصلی انواع استنلس استیل شامل گریدهای آستنیتی، فریتی، مارتنزیتی، داپلکس و گریدهای رسوب سخت شونده می‌شوند.
خاصیت مغناطیسی استیل در واقع ناشی از ساختار کریستالی ملکول‌ها و عناصر شیمیایی آن است. گریدهای فریتی و مارتنزیتی در واقع دو مدل استیل با خاصیت مغناطیسی محسوب می‌شوند. بعضی از گریدهای استیل مثل گرید داپلکس متشکل از دو فاز است. این دو فاز در کنار یکدیگر قادر به افزایش استحکام و مقاومت به خوردگی هستند. در شرایطی که از درصد این دو فاز در استیل کاسته شود، شاهد کاهش یافتن خاصیت مغناطیسی استیل هستیم. فراموش نکنید که ارتباط خاصی میان مغناطیسی و مقاومت در مواجهه با خوردگی دیده نمی‌شود.
| نوع استیل | ساختار بلوری | خاصیت مغناطیسی |
| آستنیتی (مثل 304, 316) | FCC (مکعبی با فضای خالی) | غیرمغناطیسی |
| فریتی | BCC (مکعبی مرکز پر) | مغناطیسی |
| مارتنزیتی | BCT (مکعبی با تقارن فشرده‌تر) | مغناطیسی |
| داپلکس | ترکیبی از آستنیتی و فریتی | بسته به ترکیب، متغیر (ممکن است مغناطیسی باشد) |
کدام گریدهای استیل دارای خاصیت مغناطیسی هستند؟
گریدهایی مانند مارتنزیتی، فریتی، رسوب سخت شونده و داپلکس از خاصیت مغناطیسی برخوردار هستند. خاصیت مغناطیسی استیل نقش مؤثری در زمینه نحوه عملکرد و موارد استفاده استیل ایفا می‌کند. برای نمونه، در طول پروسه تولید کوره‌های القایی امکان ساخت اجزای کوره از آلیاژهای مغناطیسی وجود ندارد؛ چراکه القای جریان موجب داغ شدن آلیاژها می‌شوند. گریدهای مغناطیسی استیل از توانایی جوشکاری خوبی برخوردار نیستند؛ چراکه خاصیت مغناطیسی استیل امکان دارد اثرات مخربی بر میزان پایداری قوس الکتریکی برجای بگذارد. گریدهای استیل با داشتن خاصیت مغناطیسی شامل گریدهای 409، 430 و 439 از استیل فریتی و گریدهای 410، 420 و 440 از استیل مارتنزیتی می‌شوند.
استیل فریتی
استیل فریتی را میتوان یک قطعه مغناطیس نرم دانست. البته این مدل استیل خاصیت مغناطیسی چندانی ندارد. تنها میتوان از آن‌ها در فضاهای خورنده استفاده کرد؛ چراکه در این محیط‌ها از میزان مقاومت بالایی برخوردار هستند. جدای از این مورد، مقاومت الکتریکی خوب آن‌ها سبب گردیده تا عملکرد مناسب AC از خود بروز دهند؛ بنابراین، میتوان استیل فریتی را جایگزین آهن کرد. با وجود داشتن خاصیت مغناطیسی پایین استیل فریتی، این فلز در زمینه تولید تجهیزات به‌خصوصی کاربرد دارد، البته در زمان خارج شدن این استیل، احتمال دارد که میدان خاصیت از خاصیت مغناطیسی خوبی برخوردار بوده و از میان نرود. استیل فریتی به‌علت ترکیبات خود قابلیت جوشکاری و مقاومت برودتی پایینی دارد.
استیل مارتنزیتی
زمانی که استیل مارتنزیتی در شرایط سخت قرار می‌گیرد، به‌سادگی از خصوصیت مغناطیسی دائمی برخوردار می‌شود. البته شما نمی‌توانید از این استیل تحت‌عنوان آهن‌ربا دائمی استفاده کنید. با این وجود، در این استیل ماده آهن دیده می‌شود و همین مسئله منجر به ایجاد خاصیت مغناطیسی در آن گردیده است. تمامی گریدهای استیل از خاصیت مغناطیسی برخوردار نیستند؛ اما استیل‌هایی که این قابلیت را دارند، می‌توانند مواد آهنی را به خود جذب کنند. این خصوصیت برای برخی از کاربردها بسیار حائز اهمیت است. بالاترین نرخ میزان استفاده در صنایع مختلف در واقع به دو استیل در گریدهای 304 و 316 تعلق می‌گیرد و این استیل‌ها خاصیت مغناطیسی ندارند.
استیل دوپلکس با خاصیت مغناطیسی
بیشتر استیل دوپلکس‌ها خاصیت مغناطیسی را دارند. این مسئله به این علت بوده که در ساختارشان آستنیت و فریت دیده می‌شوند. زمانی که مقدار آستینت در مقایسه با فریت بالاتر برود، شاهد کاهش خاصیت آهنربایی استیل دوپلکس هستیم. در صورتی که به استیل دوپلکس با خاصیت مغناطیسی بالا نیاز دارید، بهتر است استیلی را انتخاب کنید که مقدار فریت آن به‌نسبت آستنیت بالاتر باشد. گرید ۲۲۰۵ یکی از نمونه‌های استیل‌های دوپلکس به‌شمار می‌رود.
آیا مغناطیسی بودن استیل اهمیت دارد؟
بله؛ مغناطیسی بودن استیل و هر ماده دیگری می‌تواند نقش مؤثری بر نحوه عملکرد و کارایی آن داشته باشد. خاصیت مغناطیسی کمک می‌کند تا مواد از یکدیگر تشخیص و جداسازی داده شوند. همچنین خاصیت مغناطیسی می‌تواند نقش مؤثری در زمینه جوشکاری و پروسه ساخت فلزات داشته باشد؛ بنابراین، به‌هنگام خرید به استیل بگیر یا استیل نگیر بودن استیل باید توجه لازم را داشته باشید.
سخن پایانی
یکی از تفاوت‌های انواع گریدهای استیل را میتوان داشتن خاصیت مغناطیسی دانست. خاصیت مغناطیسی استیل در واقع منشأ در ریزساختار آن‌ها دارد. شرایط داشتن خاصیت مغناطیسی در فلزات شامل داشتن فاز فریت و مارتنزیت و داشتن آهن می‌شوند. استیلی که این شرایط را داشته باشد و خاصیت مغناطیسی از خود بروز دهد در واقع استیل بگیر نامیده می‌شود. از دیگر خصوصیات این مدل استیل‌ها با خاصیت مغناطیسی میتوان به داشتن مقاومت بالا در برابر خوردگی تنشی و خاصیت شکل‌پذیری اشاره کرد.