无磁钢

江湖狼

无磁钢是一种钢铁功能材料，即一种在磁场作用下基本不产生磁感应的低磁钢铁材料。



1、性质


非磁性钢相对磁导率μ值略大于1，在磁场中磁化作用很弱，即产生所谓的“无磁”现象，故形象地称之为无磁钢。无磁钢作为一种钢铁功能材料，在磁场作用下基本不产生磁感应。

无磁钢室温组织要求为稳定的奥氏体，这是由于铁素体、珠光体和马氏体组织在常温下为铁磁性，在磁场中表现出很强的磁化作用，磁导率很高，而具有面心立方结构的奥氏体为顺磁性，磁导率很低，通过适当的添加合金元素扩大Fe－C合金相图中的奥氏体区以及热处理方法，就可以在室温条件下获得稳定的单相奥氏体组织，从而使钢铁材料的磁导率保持在较低的水平。


2、分类

无磁钢室温组织要求为稳定的奥氏体，这是由于铁素体、珠光体和马氏体组织在常温下为铁磁性，在磁场中表现出很强的磁化作用，磁导率很高，而具有面心立方结构的奥氏体为顺磁性，磁导率很低，通过适当的添加合金元素扩大Fe－C合金相图中的奥氏体区以及热处理方法，就可以在室温条件下获得稳定的单相奥氏体组织，从而使钢铁材料的磁导率保持在较低的水平。

按钢中成分划分，无磁钢可以分为高Ni钢、高Mn钢、高Cr－Ni钢、高Cr－Mn－N钢等。

按使用性能划分，无磁钢又可分为奥氏体无磁不锈钢和无磁结构钢，前者为保证奥氏体稳定性，必须加入足够量的Ni和Mn，同时为保证不锈性能，钢中Cr的质量分数至少应大于13%。而无磁结构钢多采用Fe－Mn系无磁钢，主要利用较高的Mn、C含量在室温即获得奥氏体组织，主要包括Fe－Mn、Fe－Mn－Cr和Fe－Mn－Al系无磁结构钢。


3、应用

无磁钢用途十分广泛，涉及电力、轨道交通、建筑以及国防军工等诸多领域。

（1）电力行业用发电机护环的设计应力较高，采用高强无磁钢可以减少转子端部的漏磁；大型核聚变装置，超导发电、输电和储能设备的结构材料需要大量无磁钢；磁悬浮列车的导向机构要求钢材满足无磁性能。

（2）建筑行业中避磁掩体采用无磁钢可以免受磁场影响，电力传导网络设备和大型飞机防护掩体等均使用无磁钢。我国电动自行车的保有量已超1.2亿，其电机中也大量使用无磁钢。

（3）石油钻铤、无磁模具和轴承等亦需要无磁钢铁材料。

（4）在国防军工领域，无磁钢被用于制造扫雷艇的船体和无磁发动机、隐蔽潜艇的结构材料等。采用无磁钢对军用船舰隐身能起到非常好的效果，例如俄罗斯台风级核潜艇非耐压壳就采用了高强度无磁钢。德国一直采用无磁钢建造潜艇，212型潜艇就采用的是高强度不锈无磁钢。