在現(xiàn)實(shí)生活中,大多數(shù)人都認(rèn)為不銹鋼是沒有磁性的,并借助磁鐵來鑒別不銹鋼,這種方法很不科學(xué)。首先鋅合金、銅合金一般都可以仿不銹鋼的外觀顏色,也沒有磁性,容易誤認(rèn)為是不銹鋼;而即使是我們目前最常使用的304鋼種,在經(jīng)過冷加工后,也會(huì)出現(xiàn)不同程度的磁性。所以不能只憑一塊磁鐵來判斷不銹鋼的真?zhèn)巍?/p>
那么不銹鋼的磁性究竟是怎么來的?
根據(jù)材料物理學(xué)的研究,金屬的磁性來源于電子自旋的結(jié)構(gòu),電子自旋屬于量子機(jī)械性能,既可以“向上”,也可以“向下”。在鐵磁性金屬中,電子會(huì)自動(dòng)按照同一方向進(jìn)行旋轉(zhuǎn),而反鐵磁性金屬材料中,一些電子按照規(guī)則的模式進(jìn)行,而相鄰電子則朝著相反方向或反平行自旋,但對(duì)于三角形晶格中的電子來說,由于每個(gè)三角形中的兩個(gè)電子都必須按照相同方向自旋,因此自旋結(jié)構(gòu)已經(jīng)不存在。
通常來說,奧氏體不銹鋼(以304為代表)是無磁性的,但是也可能帶有弱磁性,而鐵素體(主要有430、409L、439和445NF等)和馬氏體(以410為代表)一般都是帶有磁性的。
不銹鋼里面有一些鋼種(如304等)分類為“無磁性不銹鋼”的是指其磁性指標(biāo)低于某個(gè)值而已,也就是說,一般不銹鋼都或多或少帶有一定的磁性。
此外,上面提到奧氏體是無磁或者弱磁性,而鐵素體和馬氏體是帶磁性的,由于冶煉時(shí)成分偏析或熱處理不當(dāng),會(huì)造成奧氏體304不銹鋼中出現(xiàn)少量的馬氏體或鐵素體組織,這樣304不銹鋼中就會(huì)出現(xiàn)弱磁性。另外,304不銹鋼經(jīng)過冷加工,組織結(jié)構(gòu)也會(huì)向馬氏體轉(zhuǎn)化,冷加工變形越大,馬氏體轉(zhuǎn)化越多,磁性也會(huì)越強(qiáng)。
想要完全消除304不銹鋼的磁性,可以通過高溫固溶處理恢復(fù)穩(wěn)定奧氏體組織,從而消除磁性。
因此材料的磁性是由分子排布是否規(guī)則及電子自旋的同向性決定的,我們認(rèn)為是材料的物理性能,而材料的耐腐蝕性能則是由材料的化學(xué)成分決定的,是材料的化學(xué)性能,與材料是否有磁性無關(guān)。