لماذا تظهر نوابض التمديد المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ المعالجة مغناطيسية

في صناعة تصنيع النوابض الدقيقة، يقوم العديد من العملاء بإجراء اختبار بسيط باستخدام المغناطيس بعد تلقيهم زنبرك تمديد من الفولاذ المقاوم للصدأ . عندما يتبين أن للزنبرك خصائص مغناطيسية ضعيفة أو حتى قوية، غالبًا ما تنشأ أسئلة تتعلق بجودة المادة، مع مخاوف من استخدام الفولاذ الكربوني أو مواد أقل جودة. في الواقع، تعد مغناطيسية نوابض الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي تطورًا فيزيائيًا معقدًا يرتبط ارتباطًا وثيقًا بالـ تصلب العمل آلية.

الهيكل المعدني الأولي للفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي

المواد الخام المستخدمة عادة للينابيع عالية الأداء، مثل الصف 304 أو الصف 316 ، تنتمي إلى الأسرة الأوستنيتي. في حالة التلدين بالمحلول، تكون البنية المجهرية الداخلية لهذه المواد هي الأوستنيت في المقام الأول. من وجهة النظر الفيزيائية، الأوستينيت هو مغناطيسي، مما يعني أنه يظهر خصائص مغناطيسية غير مغناطيسية أو ضعيفة للغاية. تنبع هذه الخاصية من بنيتها البلورية المكعبة المتمركزة الوجه (FCC)، حيث يمنع الترتيب الذري وجود لحظة مغناطيسية صافية كبيرة في حالتها الطبيعية.

تحول المارتنسيت الناتج عن التشوه عن طريق العمل البارد

أ زنبرك تمديد من الفولاذ المقاوم للصدأ يجب أن تخضع مكثفة العمل البارد خلال دورة التصنيع. نظرًا لأن السلك يتم سحبه إلى أقطار محددة ومن ثم لفه بقوة عالية على جهاز تشكيل نابض CNC، فإن المادة تتعرض لخلع وانزلاق كبير في الشبكة.

ل 304 الفولاذ المقاوم للصدأ ، وهي درجة الأوستنيتي شبه المستقرة، فإن الضغط الميكانيكي أثناء تشوه البلاستيك يؤدي إلى تحول الطور من الأوستينيت إلى مارتنسيت. على عكس الأوستينيت، يمتلك المارتنسيت بنية رباعية متمركزة حول الجسم (BCT) وهي بطبيعتها مغناطيسية حديدية. ونتيجة لذلك، كلما زادت درجة انخفاض البرودة، زاد محتوى المارتنسيت الناتج عن التشوه، مما أدى إلى سحب مغناطيسي أقوى من الزنبرك.

تأثير هندسة النابض الممتد على الشدة المغناطيسية

بالمقارنة مع نوابض الضغط، فإن تصنيع أ تمديد الربيع يتضمن ملفات تعريف الإجهاد الفريدة. لضمان الحفاظ على الربيع ضروريا التوتر الأولي ، يتعرض السلك لضغوط التوائية وشد أعلى أثناء عملية اللف.

معالجة الحلقات النهائية: تتطلب الخطافات أو الحلقات الموجودة في كلا الطرفين عادةً انحناءًا شديدًا بزاوية 90 درجة أو أكثر. يؤدي هذا التشوه الموضعي الشديد إلى أن تكون الخواص المغناطيسية عند الخطافات أقوى بكثير من الجسم المركزي للزنبرك.

مؤشر الربيع: أ smaller مؤشر الربيع (نسبة متوسط قطر الملف إلى قطر السلك) تتطلب تشوهًا أكثر عدوانية، مما يؤدي إلى تحول أكثر شمولاً في البنية المجهرية ونفاذية مغناطيسية أعلى.

المغناطيسية المقارنة: 304 مقابل 316 الفولاذ المقاوم للصدأ

أ frequent topic in 304 مقابل 316 الفولاذ المقاوم للصدأ المقارنات الفنية هي استجابتها المغناطيسية المتفاوتة. الصف 316 يحتوي على مستويات أعلى من النيكل (Ni) وإضافة الموليبدينوم (Mo). يعمل النيكل كمثبت قوي للأوستينيت، حيث يمنع التحول إلى مارتنسيت حتى تحت الضغط الميكانيكي. ولذلك، أ 316 زنبرك تمديد من الفولاذ المقاوم للصدأ يُظهر عادةً مغناطيسية أقل بكثير من الإصدار 304 في ظل ظروف معالجة مماثلة. وهذا يجعل 316 الخيار المفضل للأدوات الدقيقة حيث يجب تقليل التداخل المغناطيسي.

المعالجة الحرارية وحدود إزالة المغناطيسية

بعد عملية اللف، تخضع الينابيع تخفيف التوتر لإدارة الإجهاد الداخلي واستقرار الأبعاد. من المفاهيم الخاطئة التقنية الشائعة أن تخفيف الضغط القياسي (عادةً بين 250 درجة مئوية و450 درجة مئوية) سيؤدي إلى إزالة المغناطيسية. درجات الحرارة هذه غير كافية لإعادة مارتنسيت مرة أخرى إلى الأوستنيت.

للتخلص تمامًا من المغناطيسية، ستتطلب المادة عملية التلدين بمحلول كامل تتجاوز 1000 درجة مئوية. ومع ذلك، فإن درجات الحرارة المرتفعة هذه من شأنها أن تتسبب في فقدان الربيع لخصائصه قوة الشد والمرونة المكتسبة من خلال العمل البارد، مما يجعل المكون عديم الفائدة للتطبيقات الهندسية. لذلك، في صناعة الربيع، يتم قبول المغناطيسية كمنتج ثانوي طبيعي العمل البارد التعزيز.