Magnetismus und Rostfreier Edelstahl - Ugitech
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Messgrößen<br />
07<br />
Wie entsteht <strong>Magnetismus</strong>?<br />
Indem die in einem Werkstoff vorhandenen Elektronen auf ein erzeugtes<br />
äußeres magnetfeld (Solenoid, Magnet) reagieren, verleihen sie diesem<br />
Werkstorf spezifische magnetische Eigenschaften.<br />
Diese Reaktion wird durch die Induktion B (Luft + Werkstoff) oder die magnetische Polarisation J des<br />
Werkstoffs gemessen.<br />
Um den Einfluss des Werkstoffs zum bestimmen, kann man seine Wirkung mit der des Vakuums B 0<br />
vergleichen, wenn beide demselben Feld H ausgesetzt sind :<br />
- im Werkstoff: B(H) = µ(H).H - im Vakuum : B 0 = µ 0.H<br />
Der Werkstoff ist durch seine relative magnetische Permeabilität µr gekennzeichnet, die µ/µ 0 entspricht.<br />
<strong>Rostfreier</strong> <strong>Edelstahl</strong> von UGITECH: Definition von zwei Gruppen<br />
Man unterscheidet zwei Gruppen mit unterschiedlicher relativer<br />
Permeabilität:<br />
• Paramagnetische Stähle* (µ r ≥1), die sich unter dem Einfluss des Felds H<br />
kaum verändern. Sie werden für Teile verwendet, die gegenüber einem<br />
angewendeten Feld „transparent“ bleiben müssen. Zu dieser Gruppe<br />
gehören nichtrostende austenitische Stähle. Damit ein solcher Stahl<br />
unabhängig von den Bearbeitungsbedingungen <strong>und</strong> der Wärmebehandlung<br />
paramagnetisch bleibt, muss der Austenit sehr stabil sein.<br />
*oder nichtmagnetische Stähle<br />
• Ferromagnetische Stähle (µ r >> 1). Zu dieser Gruppe gehören nichtrostende<br />
ferritische, martensitische <strong>und</strong> Duplexstähle. Die Polarisation des Metalls<br />
neigt dazu, sich an das externe Feld an zu gleichen, es zu kanalisieren <strong>und</strong><br />
zu verstärken. Diese Werkstoffe können als Feldverstärker (Magnetkerne)<br />
<strong>und</strong>/oder Feldkanalisatoren (magnetische Abschirmung) verwendet<br />
werden.<br />
Welche Rolle spielt der spezifische elektrische Widerstand?<br />
Nichtrostende Stähle bieten aufgr<strong>und</strong> ihrer zahlreichen Legierungselemente in dieser Hinsicht<br />
besonders günstige Voraussetzungen.<br />
Wenn ein ferromagnetisches Teil einem variablen Feld ausgesetzt wird, entstehen Wirbelströme.<br />
Um eine schnelle Reaktion auf die Anwendung des Felds zu erzielen, reichen die magnetischen<br />
Eigenschaften allein manchmal nicht aus. Hier können Werkstoffe mit einem hohen elektrischen<br />
Widerstand Abhilfe schaffen. Der spezifische elektrische Widerstand kann in bestimmten Fällen<br />
ebenso entscheidend sein wie die herkömmlichen magnetischen Eigenschaften.<br />
Typischer elektrischer Widerstand verschiedener Werkstoffe bei 25°C<br />
Werkstoff Verhalten<br />
Spezifischer Widerstand<br />
(µΩ.cm)<br />
Nichtrostender austenitischer Stahl, Typ AISI 304<br />
(1.4301), AISI 316 (1.4401)<br />
Nichtmagnetisch 72 bis 74<br />
Elektrostahl<br />
13<br />
Stahl mit 2,5 % Silicium 40<br />
Nichtrostender martensitischer Stahl UGI 4005<br />
Ferromagnetisch<br />
57<br />
Nichtrostender ferritischer Stahl UGI 4016L, UGI 4511 60<br />
Nichtrostender ferritischer Stahl<br />
UGI 4105Si, IMRE, Ugiperm 12FM<br />
76 bis 78