מבוא

פלדה היא עמוד השדרה של התעשייה המודרנית, המשמש בכל דבר משחקים ועד כלי ניתוח.האימוץ הנרחב שלה נובע משילוב יוצא דופן של כוח, דוקטריות, וחסכוניות. תכונה פחות ברורה אך קריטית באותה מידה של פלדה רבים היא התנהגות מגנטית שלהם. Pure ברזל, המרכיבים העיקריים של פלדה, הוא חזק מופר מגנטית בטמפרטורה החדר, כלומר, יכול להיות ממגנטי ומושך תכונות מתכתיות אחרות.

יסודות המגנטיות בפלסטיק

לפני שחקר את התפקיד של אלמנטים ⁇ , הבנה ברורה של ferromagnetism בחומרים המבוססים על ברזל היא חיונית. Ferromagnetism נובעת מן ההיערכות ספונטנית של רגעים מגנטיים הקשורים אלקטרונים לא מזוהים באטומים.בברזל טהור, מבנה גבישי ממוקד גוף (BCC) בטמפרטורת החדר תומך בחילופים חזקים בין אטומים שכנים, המוביל להיווצרות של תחומים מגנטיים - כאשר הם מסובבים רבים.

(החומרים המגנטיים החשובים למהנדסים כוללים את FLT:0 מגנטיות לחלחלות: 1) (הקלות שבה ניתן למגנט חומר), FLT:2coercivity acropLT 3: (ההתנגדות לפירוק שלב סגסוגת), אשר מעצימה את ההשפעות של מגנטיזציה (FLT:4s) ו-Frostain) של פחמן (Obulating) מטמפרטורה גבוהה יותר של פחמן (Firtirtirtirtirtirtirtirtirtirtirtirtirtirtirtir)

יסודות מרכזיים והשפעותיהם

כל רכיב סגסוגת נוסף פלדה משפיע על התכונות המגנטיות שלה באופן ייחודי, לעתים קרובות באמצעות שילוב של שינויים אלקטרוניים, מבניים ומיקרו-וריים. להלן הוא ניתוח מפורט של אלמנטים ⁇ המשמעותיים ביותר.

ניקל

ניקל הוא אחד המרכיבים החשובים ביותר של סגסוגת לשיפור ביצועים מגנטיים.כאשר מוסיפים פלדה בכמויות בינוניות (בדרך כלל 2-20%), ניקל מייצב את שלב BCC הferroמגנטי בטמפרטורת החדר ומגביר את יכולת ההיתר המגנטית ואת מגנט השטבה (אך ניקל עצמו הוא מכווץ מגנטי ומשלב היטב עם ברזל, קידום פתרון הומוגני מוצק של 100% עבור זרם חשמלי נמוך יותר (Ric) נמוך יותר עבור מגנטית גבוהה יותר ויותר נמוך יותר ויותר (Ric Retrarmecremecide) באופן קבוע) באופן קבוע יותר ויותר נמוך יותר ויותר) עם זאת, 000 מגנטית של חום גבוה יותר ויותר יעיל יותר ויותר יעיל יותר ויותר גבוה יותר ויותר יעיל יותר עבור נוגדנים מגנטית (Ric Retrartotrartotrartotrartocide מגנטית (בדרך כלל 1 מגנטית) עם זאת, 000) 000) 000) יעיל יותר עבור נוגדנים מגנטית חום שלילי יותר ויותר יעיל יותר עבור נוגדנים מגנטית גבוהה יותר עבור נוגדנים מגנטית גבוהה יותר ויותר יעיל יותר עבור נוגדנים מגנטית מגנטית מגנטית גבוהה יותר ויותר יעיל יותר עבור נוגדנים מגנטית גבוהה יותר עבור נוגדנים מגנטית גבוהה יותר עבור פלדה, 000) 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000

Chromium

Chromium משמש באופן נרחב לשיפור עמידות קורוזיה, אך ההשפעה שלה על מגנטיות היא בדרך כלל מזיקה. Chromis אינו פרוטרומגנטי בטמפרטורת החדר, וכאשר מתמוסס בברזל הוא מפחית את הרגע המגנטי הממוצע לאטומים מגנטיים יותר, chromium הוא גורם חזק של תאי austenite (FCC) הוא לא מגנטי או רק גמישה, כלומר, כלומר, גוף מגנטי (%) הוא קצת מגובהומטרה), אם כי הוא קצת, אם כי הוא קצת מגובהוגן מגנטי (דלקת ריאות) הוא קצת יותר, אם כי הוא קצת יותר, אם כי הוא קצת יותר) חום, אם כי הוא קצת יותר, אם כי הוא מגנטי (דלקת מגנטית (דלקת מתכתי) הוא קצת יותר) הוא קצת יותר, אם כי הוא קצת יותר, אם כי הוא קצת יותר, אם כי הוא קצת יותר, אם כי הוא מגנטית) הוא קצת יותר, אם כי הוא קצת יותר, אם כי הוא מגנטית (דלקת מתכתי) הוא קצת יותר, אם כי הוא מגנטית (דלקת מגנטית) הוא קצת יותר, אם כי הוא קצת פחות או צהוב, אם כי הוא מגנטית) הוא קצת יותר, אם כי הוא קצת יותר, אם כי הוא גוף לא מגנטית) הוא גוף לא מגנטי

מאן

מנגנזיה משמשת בעיקר לייצור פלדה כ deoxidizer ולשפר את הקשידות.אפקט שלה על מגנטיות הוא עקיף אך משמעותי. Manganese הוא ייצוב austenite, בדומה ניקל אבל פחות חזק.בפלדות גבוהה דבקות (למשל, Hadfield פלדה עם 12-14% Mn), המבנה הוא austenitic לחלוטין בטמפרטורה, 000 מגנטית לא יכול לגרום לכיסויים כגון מגנטיים, 000, 000, 000, 000 של חומרים מגנטיים, 000, 000, 000, 000, 000 או מגנטיים לא יכול להיות מסוגל להפחית את זה יכול להיות מסוגל להפחית את הפחתת תכונות מתכת, 000.

סיליקון

הסיליקון הוא מרכיב קריטי בייצור של פלדה חשמליות - החומר המשמש למפתחות טרנספורמטיביות ומנועים חשמליים.סיליקון (בדרך כלל 2–5%) הוא מרכיב לא מגנטי שמגביר התנגדות חשמלית, אשר מפחית את ההפסדים הנוכחיים של הדיד כאשר הפלדה נתונה לשינוי רמות מגנטיות, בנוסף סיליקון היווצרות של מבנה BCC (פרטקס) וגודל מוכוון, אשר מיוצרת בירידה של פלדה, עם ירידה של 3%, עם מגנטית, עם סיליקון, גם סיליקון, עם סיליקון, עם מגנטיות מתכת מגנטית, עם ירידה של פלדה, עם ירידה של פלדה, עם מגנטית, עם ירידה של פלדה, עם ירידה של פלדה, עם ירידה של פלדה, עם ירידה של פחמן מגנטית.

Molybdenum

Molybdenum הוא לעתים קרובות הוסיף פלדה על היכולת שלה להגדיל את הכוח, ההתנגדות המצמררת, ואת עמידות קורוזיה.אפקט שלה על תכונות מגנטיות הוא קטן בהשוואה ניקל או כרום, אבל זה יכול להיות משמעותי בהקשרים מסוימים. Molybdenum מעלה את הטמפרטורה שבה ferrite הופך למגנטיות מכנית או יכול לחדד precipitate carbide.

יסודות אחרים

(ב) LT:0) CobaltischeFLT:1 שווה לציין כי הוא מאוד פרוטרומגנטי יכול להגדיל את טמפרטורת קארי ומגנטיות ריצוף. Cobalt-iron ⁇ s (למשל, Permendur עם 49% CO, 49% Fe, 2 V) מציעים את מגנטיזציה גבוהה ביותר הידוע, מה שהופך אותם שימושיים במגנטים עתירי זמן גבוה ו- 3.

מנגנונים של שינוי רכוש מגנטי

ההשפעות של אלמנטים ⁇ על המאפיינים המגנטיים של פלדה הם מתווך על ידי כמה מנגנונים פיזיים ומיקרו-תרבותיים.

מבנה אלקטרוני ורגעי אטומי

בחומר פרוטרומגנטי, הרגע המגנטי של אטום תלוי במספר אלקטרונים לא מפוסקים במסלול ה-3D. Iron יש ארבעה אלקטרונים לא מחוסנים, נותן רגע של 2.2 ממגנטי בור. כאשר אלמנט לא מגנטי כמו כרום (עם רגע קטן יותר) או סיליקון (עם רגע) נוסף substitutionally, הוא מדגיד את הממוצע של הרגע הזה, ו-1.7 ממגנטיות, בהתאמה, שינוי מגנטי (ממגנטי) ו-1.7) משפיע על החמצן הכולל.

שלב יציבות ומבנה הקריסטל

ברזל יכול להתקיים בשני מבני קריסטל עיקריים בלחץ אטמוספרי: BCC (פרטקס) ו- FCC (מרכזי אטומים) ב- BCC הוא פרומגנטי בטמפרטורת החדר, בעוד FCC הוא פרמגנטי (או אנטיפרומגנטי במקרים מסוימים) ולא מציג שום שלב קבוע מגנטיזם (Alloying אלמנטים) מסווגים כמטרים (למשל CN, CN, CN, ייצוב) או R.8, R.

מיקרו-מבנה וקיר דומיינים

אפילו בתוך שלב מפרוקומגנטי, התכונות המגנטיות מושפעות מאוד מהגבולות המיקרו-מבנהיים. Grain, הכללות לא מגנטיות, precipitates (למשל, carbides, nitrides), ו dislocations כל פעולה כמו מכשולים לגדר הקיר חנקן (אפקט סגסוגת מגנטית) יכול למעשה להגדיל את coercivity ואת היסטריה אובדן.

השפעה על טמפרטורה קארי

הטמפרטורה הקלארית (TreaFLT:0) קובעת את הגבלת הטמפרטורה העליונה להתנהגות פרוטרומגנטית (Toriningאלמנטים) יכולה להעלות או להוריד את TigFLT:2cearFLT 3: 3 (קובלט מגדיל באופן משמעותי את הטמפרטורה הקלי, ולכן ⁇ Co-Fe משמשים ביישומים עתירי זמן גבוהים.

יישומים מעשיים של כלולים מגנטיים

היכולת להתאים תכונות מגנטיות באמצעות ⁇ הובילה לפיתוח של פלדות מיוחדות עבור מגוון רחב של יישומים.

פלדה חשמלית עבור Transformers ו Motors

פלדה הסיליקון היא חומר מגנטי רך קיננטיל לשינוי יישומים הנוכחיים.על ידי הוספת 3–4% סיליקון, מהנדסים להשיג התנגדות חשמלית גבוהה (הפחתת זרמים אדדי), אובדן היסטריה נמוכה, ומגנטיות גבוהה של ריצוף גבוה. Grain-oriented פלדה חשמלית (GOES) מעובד להשיג מרקם גבישי חד רדיגרפיים, המאפשר לשטף מגנטי לזרום ביעילות בכיוון של שדה מגנטי זה, הוא זרם חשמלי פעיל, 000.

פלדה לא-מגנטית לסביבה מיוחדת

יישומים שבהם מגנטיות אינה רצויה דורשים פלדה עם תגובה מגנטית מינימלית.דוגמאות כוללות רכיבי מכונה MRI, מערכות דה-גאוסינג עבור כלי שיט ימיים, חזיונות ומחסנים עבור ציוד ניווט אלקטרוני, וכלים המשמשים ליד חיישנים מגנטיים רגישים.האסטרטגיה העיקרית היא לייצב גישה מיקרו-אוסטית לחלוטין באמצעות רמות גבוהות של ניקל, מניגאן, או חנקן לייזרים כמו סוג 304%) לשימוש טבעי של פלדה מסוג זהה 1 ק"מסטרדנטי (R) הוא 10) הוא גבוה יותר, כלומר, 000-R.

מגנטית וחוטפת מגנטית

הגנה על אלקטרוניקה רגישה משדות מגנטיים חיצוניים דורשת חומרים עם יכולות גבוהות מאוד. סגסוגת ניקל-ברזל (Permalloy) עם 77–80% ניקל ו 5% molybdenum (supermalloy) להציג ערכי אחריות מעל 100,000 פעמים כי של חלל חופשי. ⁇ אלה מיוצרים על ידי סגסוגת זהירה ונחישות במימן כדי להסיר זיהומים כי יש צורך בקירות קוגניבה גבוהה.

מגנטים קבועים

בעוד פלדה עצמה אינה משמשת בדרך כלל כחומר מגנטי קבוע, משפחות ⁇ מסוימות המבוססות על ברזל הן קריטיות עבור מגנטים קבועים. Alnico מגנטים, המכיל אלומיניום (8-12%), ניקל (15-20%), cobalt (5-24%) ונחושה (5–6%), הם בין מגנטים קבועים הוותיקים ביותר. ⁇ אלה להשיג עמידות גבוהה באמצעות ספין-מטרה, אשר יוצרו היטב בשלב מגנטי נדיר עבור סגסוגת-מחדשת נדיר.

מסקנה

התכונות המגנטיות של פלדה אינן קבועות; הן מושפעות עמוקות מהטיפוס והריכוז של אלמנטים ⁇ .משיפור של ⁇ על ידי ניקל וסיליקון לביצועים של מגנטיות על ידי כרום וממניגאני בפלדות אוסטטיות, היחסים בין ⁇ לבין אלמנטים מגנטיים קריטיים של תעשיית הסגסוגת וההתנהגות המגנטית הם גם עשירים מבחינה מדעית והכרחית.מהנדסים יכולים למנף הבנה זו כדי לעצבים מגנטיים גמישים כמו ליבות מגנטיות מתקדמות של אנרגיה, כמו רכיבי הגנה מגנטית, כמו מגנטית, כמו רכיבי אבטחה מגנטית מתקדמת, כמו רכיבי אבטחה מגנטית, כמו גם תכונות מגנטית, כמו מגנטית, כמו מגנטית מתקדמת, כמו מגנטית, כמו מגנטית, כמו מגנטית, כמו גם חומרים מתקדמים, כמו גם חומרים מתקדמים, כמו מגנטית, כמו מגנטית, כמו גם חומרים מתקדמים, כמו מגנטית, כמו גם חומרים מגנטית, כמו מגנטית, כמו גם חומרים מגנטית, כמו מגנטית, כמו מגנטית, כמו גם חומרים גמישה מגנטית, כמו גם חומרים מתקדמים של חומרים מתקדמים, כמו גם חומרים מגנטית, כמו מגנטית, כמו מגנטית, כמו מגנטית, כמו מגנטית, כמו מגנטית, כמו גם חומרים מתקדמים, כמו מגנטית, כמו מגנטית

(ב) ראו את דף ה-FLT:0 (Wikipedia page on ferromagnetismvesFLT:1), דיון מקיף על תוכניות NIST על חומרים מגנטיים FLT 3, ומשאבים על FLT:4electrical SteelsFLT:5 נוסף, FLT:6Encyopedia Breannicanica מגנטית מציע סקירה מתקדמת על פני מגנטית: 7.