Kas süsinikteras on magnetiline? Täielik teaduslik selgitus

Süsinikteras on laialdaselt kasutatav metall, millel on palju tööstuslikke ja kaubanduslikke rakendusi. Kuid sageli tekib küsimus: kas süsinikteras on magnetiline? Nagu professionaalne neodüüm magnetid tootja, ma seadsin eesmärgiks anda sellele küsimusele täielik analüüsiv vastus.

Mis on süsinikteras?

Enne süsihappeterase magnetilistesse omadustesse süvenemist on oluline mõista täpselt, mis on süsihappeteras. Süsinikteras viitab terasele, mille peamine legeeriv element on süsinik, mille süsinikusisaldus on kuni 2,1%. Süsiniku kogus mõjutab selliseid omadusi nagu tugevus ja kõvadus. Süsinikterast kasutatakse tavaliselt konstruktsioonides, tööriistades ja torustikes.

Teadus magnetismi taga

Et mõista, kas süsinikteras on magnetiline, peame kõigepealt käsitlema mõningaid magnetismi aluspõhimõtteid:

• Magnetism tuleneb pisikestest aatomiosakestest, mida nimetatakse elektronideks ja mis loovad aatomite ääres magnetilisi dipoole. Sellistes materjalides nagu raud on palju sobimatuid elektrone, mis võimaldab magnetismi.
• Ferromagnetiline materjalid on tugevalt magnetiseerunud - nagu raud, nikkel ja koobalt. Elektronid suhtlevad aatomite vahel, tugevdades magnetismi.
• Sellised tegurid nagu temperatuur võivad mõjutada aatomi ja elektronide järjestust, muutes, kas materjal on magnetiline.

Nüüd rakendame neid teadmisi süsinikterase suhtes...

Kas süsinikteras on looduslikult magnetiline?

Jah, süsinikteras on ferromagnetiline ja seega magnetiline. vaikimisi. Siin on põhjus:

• Süsinikteras koosneb peamiselt raua aatomitest, mis on ferromagnetiline, mis tähendab, et tal on tugevad magnetilised omadused.
• Süsiniku lisamine, isegi kuni 2,1%-ni, ei muuda raua loomupärast ferromagnetismi olematuks. Süsinikuaatomid ei mõjuta raua elektronide magnetilist järjestust.
• Igasugune legeerimata süsinikteras avaldab magnetite suhtes tõmmet.

Lihtsustatult öeldes muudab süsinikterase rauakomponent selle ferromagnetiliseks ja seega magnetiliseks. Lisatud süsinik ei mõjuta seda oluliselt. Kõik süsinikterase vormid näitavad magnetilist tõmmet.

Millal kaotab süsinikteras oma magnetismi?

Kuigi süsinikteras on vaikimisi magnetiline, võib see äärmuslikul kuumutamisel kaotada magnetilise tõmbejõu.

Konkreetselt muutub süsinikteras mittemagnetiliseks oma Curie-punkt - mis on 768-770 °C ehk 1414-1418 °F. Sellel temperatuuril muutub süsinikterase aatomi struktuur FCC-mustriks, mistõttu kaotab see ferromagnetismi.

See kadu toimub siiski ainult väga kõrgetel temperatuuridel, mis ületavad kaugelt tavatingimusi. Süsinikterase jahutamine põhjustab aatomite BCC-järjestuse muutumise, mis taastab ferromagnetismi ja magnetilised omadused.

Seega jääb süsinikteras praktilises kasutuses magnetiliseks, kuni seda ei kuumutata äärmuslikult, lähenedes selle curie-punktile. Enamikus rakendustes saavutatakse see lävi harva.

Peamised järeldused süsinikterasest magnetismi kohta

Käesolevas juhendis käsitletud põhifaktide kokkuvõte:

• Süsinikteras on toatemperatuuril ferromagnetiline ja seega vaikimisi magnetiline.
• Lisatud süsinik tavalise legeerimise taseme juures ei mõjuta selle loomupärast magnetismi.
• Süsinikterase kuumutamine selle curie-punktini ~1400°F põhjustab aatomi paigutuse nihkumise, kõrvaldades magnetismi
• Jahutamisel lähevad süsinikterase aatomid tagasi oma ferromagneetilisse järjestusse, taastades magnetilise tõmbejõu.

Nii et peaaegu kõigil praktilistel juhtudel näitavad süsinikterase vormid magnetilisi omadusi. Erakorraline kuumutamine äärmuslikele temperatuuridele on vajalik selle loomupärase magnetismi tühistamiseks.

Ma loodan, et see füüsikute ülevaatega ülevaade annab selge vastuse, kas süsinikteras on magnetiline metall. Andke kommentaarides teada, kui teil on veel küsimusi!