Onko sinkitty teräs magneettinen? Yksityiskohtainen tarkastelu

Kuinka herkkä sinkitty teräs on magnetismille?

No, ammattilaisena neodyymimagneettien valmistajalähdin tutkimaan totuutta.

Tässä postauksessa näet, mitä löysin. Tulet myös oppimaan:

• Hieman galvanoidun teräksen historiasta ja käytöstä
• Miksi tietyntyyppiset teräkset ovat magneettisia, kun taas toiset eivät ole.
• Mitä sinkitysprosessin aikana tarkalleen ottaen tapahtuu
• Onko sinkitty teräs magneettinen
• Se, missä määrin tavalliset magneetit vetävät puoleensa sinkittyä terästä.

Jos siis etsit lopullista vastausta juuri tähän kysymykseen, löydät sen täältä.

Aloitetaan ymmärtämällä galvanoitu teräs hieman paremmin.

Mitä on sinkitty teräs?

Sinkitty teräs on saanut nimensä sen valmistuksessa käytetystä sinkitysprosessista.

Sinkitys on prosessi, jossa teräkselle levitetään suojaava sinkkipinnoite.ruostumisen estämiseksi. Termi tulee italialaisen tiedemiehen Luigi Galvanin nimestä.

Galvanointiprosessissa, puhdas teräs upotetaan sulaa sinkkiä sisältävään kattilaan tai sammioon.. Teräksen sanotaan olevan "kuumasukellettua". Kun se poistetaan sinkistä, pinnoite kiinnittyy tasaisesti teräksen ulkopintaan..

Tämä sinkkipinnoite suojaa syövyttäviä aineita pääsemästä itse teräkseen. Se toimii uhrikerroksena, joka syöpyy ennen varsinaista terästä.

• Sinkkikerros syöpyy tasaisella nopeudella ja toimii puskurina ympäristön ja teräspinnan välillä.
• Niin kauan kuin tämä kerros säilyy ehjänä, perusmetallin elinvoima säilyy.

Galvanoitu teräs kehitettiin alun perin 1700-luvun Ranskassa laivanrakennukseen, mutta se yleistyi laajalti 1900-luvulla eri aloilla, kuten rakentamisessa, energiantuotannossa ja infrastruktuurissa.

Sinkityn teräksen tärkeimpiä ominaisuuksia ovat:

• Kohtuuhintaisuus - Teräksen kuumasinkitys on paljon taloudellisempaa kuin muut vaihtoehdot, kuten ruostumaton teräs. Se lisää teräksen hintaa vain 2%.
• Korroosionkestävyys - Sinkkipinnoite tarjoaa luotettavan suojan erityisesti kosteissa ympäristöissä.
• Pitkäikäisyys - Sinkitys saa teräksen kestämään yli 50 vuotta vedenalaisissa olosuhteissa ja yli 100 vuotta maanpinnan yläpuolella. Kaikki tämä ilman lisähuoltoa.

Nyt tiedämme, mitä galvanoitu teräs on ja mikä siinä on niin hyödyllistä. Mutta entä sen magneettiset ominaisuudet?

Mitkä terästyypit ovat magneettisia?

Ennen kuin analysoimme, onko sinkitty teräs magneettinen vai ei, on ensin ymmärrettävä, että miksi teräs on yleisesti ottaen magneettista.

Teräksen magneettisilla ominaisuuksilla on paljon tekemistä sen koostumuksen kanssa. Tarkastellaan, miten kolme tärkeintä terästyyppiä ovat vuorovaikutuksessa magneettien kanssa:

1. Hiiliteräs

Hiiliteräs, joka on valmistettu pääasiassa raudasta ja pienestä määrästä hiiltä, on erittäin magneettinen. Puhumme jääkaappimagneetin tyyppisestä magneetista.

Tämä johtuu siitä, että hiilipitoisuus on niin alhainen, ettei se estä raudan magneettisia voimia, jotka muodostavat 98%+ tästä teräksestä.

Hiiliterästuote "kiinni" melko voimakkaasti magneettiseen pintaan. Erityisesti vahvat kestomagneetit tarttuvat ongelmitta ohuempiin hiiliteräslevyihin.

2. Vähähiilinen/hiiliteräs

Entä jos hiiliteräkseen lisätään seosaineita, kuten mangaania tai piitä? Näin saatu vähähiilinen tai mieto teräs on vähemmän magneettista kuin tavallinen hiiliteräs.

Vaikka mieto teräs vetää edelleen puoleensa magneetteja, se ei tartu yhtä lujasti kuin runsashiiliset versiot.. Lisämetallit muuttavat sisäistä rakennetta juuri sen verran, että raudan magneettisuus laimenee.

Pysyvä jääkaappimagneetti tarttuu myös mietoteräksiseen esineeseen. Tosin kappaleen pudottaminen tai vetäminen saattaa irrottaa sen magneetista.

3. Ruostumaton teräs

Ruostumaton teräs sisältää runsaasti metalleja, kuten kromia, nikkeliä ja mangaania. Vähintään 10-20%:n kromipitoisuus tekee ruostumattomasta teräksestä täysin ei-magneettinen.

Suuri osuus ei-rautametalleja muuttaa ruostumattoman teräksen kiderakennetta ja tekee siitä paramagneettisen. Magneetin ja ruostumattoman teräksen välillä ei siis ole minkäänlaista magneettista vetovoimaa.

Yhteenvetona:

• Hiiliteräs - Erittäin magneettinen
• Lievä/alhaishiiliteräs - Vähemmän magneettisia
• Ruostumaton teräs - Ei-magneettinen

Nyt tiedämme, mikä tekee teräksestä magneettista. Mitä enemmän siinä on rautaa, sitä enemmän se on magneettista. Lisäaineet heikentävät vaikutusta vaihtelevasti.

Tästä pääsemmekin takaisin keskeiseen kysymykseen - miten sinkkipinnoite, jota käytetään sinkityn teräksen valmistuksessa, vaikuttaa sen magneettisuuteen?

Miten sinkitys vaikuttaa teräksen magneettisuuteen?

Tiedämme, että galvanoitu teräs tarkoittaa sinkkipinnoitteen levittämistä teräkseen. Mitä mikroskooppisella tasolla tapahtuu, kun sinkki ja teräs kohtaavat?

Mitä sinkkipinnoite tekee

Kuumasinkityksen tuloksena sinkki sitoutuu metallurgisesti teräksen pintaan. Kun sula sinkkiseos joutuu kosketuksiin teräksen kanssa, teräksen ulkopinnalle muodostuu sarja sinkki-rautaseoskerroksia.

Yhdessä nämä sinkki-rautaseokset muodostavat ulkokuoren, joka ympäröi teräksen kokonaan.

Pinnoitteen alla on edelleen alkuperäistä terästä, mutta uloin kerros koostuu sinkki-rauta-yhdisteistä.

Tuloksena oleva este auttaa:

1. Syövyttävien aineiden fyysinen erottaminen varsinaisesta teräksestä.
2. Uhraa itsensä korroosion kautta ennen kuin teräs syöpyy

Miten pinnoite vaikuttaa magnetismiin

Sinkkipinnoite on siis kerrostunut teräksen päälle ja suojaa sitä fyysisesti. Tämä pinnoite on myös metallurgisesti sidottu teräksen alkuperäiseen pintaan.

Mutta miten tämä vaikuttaa perusteräksen magneettisiin ominaisuuksiin?

Tärkeintä on, että itse teräs on ennallaan. Kuumasukellus ei muuta tai steriloi teräksen luontaista kykyä magnetoitua.

Riippumatta siitä, mitä päällystettä myöhemmin lisätään, teräkselle ominainen magneettinen käyttäytyminen säilyy:

• Hiiliteräs pysyy erittäin magneettisena
• Kevyt teräs on heikosti magneettista
• Ruostumaton teräs pysyy ei-magneettisena

Kuitenkin...

Sinkkikerroksen lisääminen ulkopuolelle suojaa osan pinnan magneettisuudesta -.

Ajattele, että pinnoite toimii kuin lämpimän esineen päälle asetettu peitto. Piilotettu osa pysyy lämpimänä, kun taas ulkopuoli jää viileämmäksi.

Vaikka teräs pysyy magneettisena alapuolella, sinkkipinta ei pysty välittämään magneettista voimaa samassa määrin.

Teknisesti ottaen galvanoitu teräspala ON siis edelleen magneettinen. Sinkki vain heikentää magneettisuutta. ilmeinen magneettisuutta estämällä teräksen magneettivuon linjat.

Minkä tyyppistä terästä galvanoidaan tyypillisesti?

Sinkitykseen käytetään yleisimmin matala- tai pehmeähiilistä terästä. Tämä johtuu siitä, että se tarjoaa parhaan yhdistelmän muovattavuutta ja lujuutta sinkityksen jälkeen.

Toisaalta runsashiiliset teräkset haurastuvat sinkkiä lisättäessä. Ruostumattomalla teräksellä on jo valmiiksi korroosionkestävyys, joten sen sinkitys on tarpeetonta.

Useimmissa todellisissa sovelluksissa mieto hiiliteräs on siis lähtömateriaali, joka muutetaan korroosionkestäväksi galvanoiduksi teräkseksi.

Ja kuten edellä todettiin, mieto teräs HAS magneettiset ominaisuudet (toisin kuin esimerkiksi ruostumaton teräs). Se ei vain ole yhtä voimakkaasti magneettinen kuin tavallinen hiiliteräs.

Onko sinkitty teräs siis magneettinen?

Ottaen huomioon sen mietoteräksiset juuret ja kuumasukellusprosessin fysiikan....

Vastaus on, kyllä - sinkitty teräs on magneettista. Vain ei aivan magneettinen tarpeeksi kohdistamaan rautaviiluja tai houkuttelemaan naulaa usean tuuman etäisyydeltä. Mutta sen verran, että siihen voi heikosti tarttua paperiliittimiä, nuppineuloja, teräsvillaa ja pieniä rautaesineitä.

Tavalliset jääkaappimagneetit tarttuvat kevyesti galvanoituun teräkseen. Tosin ne myös irtoavat pinnasta melko helposti.

Jos siis magneettisuuden kriteerisi on, että metallinpalaset tarttuvat tiukasti toisiinsa, sinkitty teräs täyttää kriteerit. Pidä vain odotuksesi "heikon magnetismin" osastolla sen sijaan, että odottaisit täysimittaista metallin tarttumista!

Mutta magneettinen voima vaihtelee...

Kuten aiemmin todettiin, sinkkibarrieri rajoittaa lopulta magneettisia voimia. Ja paksumpi sinkitty kerros voi edelleen laimentaa näennäistä magneettisuutta aivan pinnalla.

Mutta juuri alapuolella magneettinen teräs on edelleen olemassa muuttumattomana.

Niinpä vastasinkitty tuote kun pintakorroosio on vähäistä, magneettinen vaste on kohtalainen. Lievä vetovoima ja jonkin verran tarttumisvoimaa kevyisiin esineisiin.

Toisaalta...

Vanha ruostunut sinkitty kappale on syöpyneempi sinkkikerros ja magneettiteräs on enemmän alttiina. Sen magneettiset vaikutukset näyttävät siis voimakkaammilta.

Milloin magneettisuus olisi kätevää?

Löysin pari siistiä tapaa, joilla sinkityn teräksen magnetismi voidaan valjastaa tavallisissa tilanteissa:

Vahingossa sisään pudonneiden tavaroiden poiminta

Jos pudotat teräksestä valmistetun rautatavaran, kuten ruuvin tai naulan, sinkitylle teräskatolle, voit ehkä hakea sen takaisin magneettisauvan avulla.

Edellytyksenä on, että esine laskeutuu paljaaseen kohtaan eikä saumaan tai saumakohtaan.

Merkkien tekeminen

Pienet teräskirjaimet/logot, jotka on kiinnitetty sinkittyyn ulkopintaan, tarttuvat heikosti suoraan kiinni. Näin vältetään tarve porata reikiä niiden ripustamista varten.

Asennus sisustusesineet ulkona

Samoin kuin kylttien kohdalla, ohuiden magneettilevyjen asettaminen koriste-esineiden taakse mahdollistaa niiden siistin asentamisen galvanoituihin seiniin tai aitoihin.

Nämä sovellukset toimivat juuri siksi, että sinkitty teräs DOES osoittaa pientä magnetismia sinkkipinnoitteesta huolimatta. Jos se olisi ruostumatonta terästä, mikään tästä ei olisi mahdollista!

Otos

Kerrataanpa vielä kerran keskeiset tosiasiat:

• Sinkitty teräs on terästä, joka on päällystetty sinkkikerroksella korroosionkestävyyden parantamiseksi.
• Eri terästyypeillä on erilaisia magneettisia ominaisuuksia niiden koostumuksesta riippuen.
• Perusteräs säilyttää luontaiset ominaisuutensa myös sinkityksen jälkeen.
• Lievässä teräksessä ja runsashiilisessä teräksessä on magneettista vetovoimaa; ruostumattomassa teräksessä ei ole.
• Sinkittyä terästä käytetään yleisesti sinkityn teräksen valmistukseen.
• Sinkkipinnoite tekee galvanoidusta teräksestä vähemmän ilmeisen magneettista pinnalla.
• Mutta KYLLÄ, sinkitty teräs vetää edelleen magneetteja puoleensa heikosti, koska sen magneettinen teräsydin on magneettinen.
  Siinä on siis kaikki galvanoidusta teräksestä ja magneeteista.

Nyt tiedät tarkalleen, miksi galvanoitu teräs osoittaa vaatimatonta magneettista vaikutusta sen alla olevan teräskerroksen ansiosta.

Jätä kommentti, jos sinulla on muita kysymyksiä! Saatan käsitellä niitä tämän viestin päivitetyssä versiossa.