لماذا تحتوي مسامير الفولاذ المقاوم للصدأ 304 و 316 على مغناطيسية؟

نحن عادة نعتقد لا شعوريا أن 304 و316 براغي من الفولاذ المقاوم للصدأليست-مغناطيسية. يحكم العديد من المستخدمين على جودة البراغي المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ من خلال مغناطيسيتها، معتقدين أن البراغي غير المغناطيسية-أصلية وأن البراغي المغناطيسية ذات نوعية رديئة. وهنا نوضح بمسؤولية أن هذا الحكم غير صحيح تماما!

لماذا هذا الحكم خاطئ؟ أولاً، من الضروري توضيح تصنيف المواد لمسامير الفولاذ المقاوم للصدأ: المواد الأساسية المستخدمة لإنتاج مسامير الفولاذ المقاوم للصدأ 304 و316 هي الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي (الدرجات التي تبدأ بـ "3"، مثل SUS304 وSUS316)؛ في حين أن المواد المستخدمة لإنتاج مسامير التنصت الذاتية-الثقب الذاتي-الفولاذ المقاوم للصدأ هي في الغالب من الفولاذ المقاوم للصدأ المارتنسيتي (الدرجات التي تبدأ بالرقم "4"، مثل SUS410). يعتبر الفولاذ المقاوم للصدأ المارتنسيتي (مثل SUS410) مغناطيسيًا بطبيعته نظرًا لمحتواه العالي نسبيًا من الكربون. وترتبط هذه المغناطيسية المتأصلة بخصائص المادة-ويتم إضافة الكربون لزيادة صلابة البراغي-الذاتية، مما يضمن قدرتها على قطع الخيوط في قطع العمل أثناء التثبيت. وبدون صلابة كافية، فإنها ستفشل في الاستفادة بشكل فعال. لذلك، من الطبيعي أن تكون مسامير الفولاذ المقاوم للصدأ SUS410 مغناطيسية، وهذا ليس له أي تأثير على جودتها.

مسامير من الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي غير المغناطيسية والمغناطيسية

من الناحية النظرية، يعتبر الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي (SUS304، SUS316) غير مغناطيسي أو ضعيف المغناطيسي. ومع ذلك، بعد الخضوع لعمليات التشغيل الباردة مثل الرأس البارد ولف الخيط، فإن كلا من مسامير الفولاذ المقاوم للصدأ 304 و316 سوف تظهر مغناطيسية ضعيفة. هذه المغناطيسية لا تنبع من قضايا جودة المواد ولكن منالتحول المارتنسيتيالناتجة عن العمل البارد-تؤدي المعالجة الباردة إلى تحول جزء من البنية الأوستنيتي إلى بنية مارتنسيتية، مما يولد مغناطيسية ضعيفة. والأهم من ذلك، أن هذه المغناطيسية الضعيفة ليس لها أي تأثير على مقاومة التآكل، أو الخواص الميكانيكية، أو الأداء الوظيفي لمسامير الفولاذ المقاوم للصدأ.

إذا كانت سيناريوهات التطبيق المحددة (مثل تركيب لوحة الدوائر الإلكترونية) تتطلب استخدام الفولاذ غير المغناطيسي تمامًا-. مسامير فولاذية، يمكن تطبيق معالجة إزالة المغناطيسية للوصول إلى حالة غير مغناطيسية تمامًا-. حاليًا، هناك طريقتان رئيسيتان لإزالة المغناطيسية:

إزالة المغناطيسية الفيزيائية (إزالة المغناطيسية الكهرومغناطيسية): تعمل هذه الطريقة على تقليل مغناطيسية البراغي من خلال مجال مغناطيسي متناوب. وعلى عكس الاعتقاد الخاطئ بأنه يشبه التجفيف بالطرد المركزي، فإن مبدأه يعتمد على الحث الكهرومغناطيسي. ومع ذلك، فإن تأثير إزالة المغناطيسية الفيزيائية ليس دائمًا، وقد تتعافى المغناطيسية بمرور الوقت.

الصلب الحل: هذه طريقة دائمة لإزالة المغناطيسية. يتضمن ذلك تسخين البراغي إلى 1050-1150 درجة، وإبقائها عند درجة الحرارة هذه لفترة معينة، ثم تبريدها بسرعة. تقضي هذه العملية تمامًا على التحول المارتنسيتي الناتج عن العمل البارد وتستعيد البنية الأوستنيتي النقية. ستكون البراغي المعالجة بمحلول التلدين غير مغناطيسية تمامًا ولن تستعيد المغناطيسية.

بالإضافة إلى ذلك، فإن مسامير الفولاذ المقاوم للصدأ التي يتم إنتاجها عن طريق الدوران (مثل البراغي الدقيقة) تستخدم عادة مادة SUS303. يعتبر SUS303 مناسبًا للخراطة لأنه يحتوي على محتوى كربون أعلى قليلاً من SUS304 ويتم إضافة الكبريت لتحسين إمكانية التشغيل الآلي-وليس لأن الخراطة تزيد من محتوى الكربون. سوف تظهر مثل هذه البراغي حتما مغناطيسية ضعيفة. علاوة على ذلك، وبسبب إضافة الكبريت، فإن مقاومتها للتآكل أقل قليلاً من مقاومة SUS304. في التطبيقات العملية، يتم إجراء تعديلات على تكوين المواد لتحسين إمكانية تشغيل البراغي لعمليات الخراطة. يعد هذا اختيار تصميم مستهدفًا لتلبية متطلبات المعالجة، وليس عيبًا في الجودة.

باختصار، المغناطيسية 304 و 316 مسامير الفولاذ المقاوم للصدأ ينتج بشكل أساسي عن التحول المارتنسيتي بعد العمل البارد، وهو أمر لا علاقة له بأصالة المادة أو جودتها. تعتبر مغناطيسية مسامير الفولاذ المقاوم للصدأ المارتنسيتية (مثل SUS410) خاصية مادية متأصلة، مصممة لتلبية متطلبات الصلابة لوظائف التنصت الذاتي-. عند تقييم جودة مسامير الفولاذ المقاوم للصدأ، يجب إعطاء الأولوية للمؤشرات الأساسية مثل شهادة المواد ودرجات الأداء الميكانيكي (على سبيل المثال، فئة القوة) وجودة معالجة السطح، بدلاً من الاعتماد فقط على وجود أو عدم وجود المغناطيسية.