無磁鋼是一種鋼鐵功能材料，即一種在磁場作用下基本不產生磁感應的低磁鋼鐵材料。
基本介紹
- 中文名：非磁性鋼
- 別名：無磁性鋼、無磁鋼
- 範疇：鋼鐵功能材料
性質,分類,套用,發電機護環用無磁鋼,簡介,高錳無磁結構鋼,
性質
非磁性鋼相對磁導率μ值略大於1，在磁場中磁化作用很弱，即產生所謂的“無磁”現象，故形象地稱之為無磁鋼。無磁鋼作為一種鋼鐵功能材料，在磁場作用下基本不產生磁感應。
無磁鋼室溫組織要求為穩定的奧氏體，這是由於鐵素體、珠光體和馬氏體組織在常溫下為鐵磁性，在磁場中表現出很強的磁化作用，磁導率很高，而具有面心立方結構的奧氏體為順磁性，磁導率很低，通過適當的添加合金元素擴大Fe－C合金相圖中的奧氏體區以及熱處理方法，就可以在室溫條件下獲得穩定的單相奧氏體組織，從而使鋼鐵材料的磁導率保持在較低的水平。
分類
無磁鋼室溫組織要求為穩定的奧氏體，這是由於鐵素體、珠光體和馬氏體組織在常溫下為鐵磁性，在磁場中表現出很強的磁化作用，磁導率很高，而具有面心立方結構的奧氏體為順磁性，磁導率很低，通過適當的添加合金元素擴大Fe－C合金相圖中的奧氏體區以及熱處理方法，就可以在室溫條件下獲得穩定的單相奧氏體組織，從而使鋼鐵材料的磁導率保持在較低的水平。
按鋼中成分劃分，無磁鋼可以分為高Ni鋼、高Mn鋼、高Cr－Ni鋼、高Cr－Mn－N鋼等；
按使用性能劃分，無磁鋼又可分為奧氏體無磁不鏽鋼和無磁結構鋼，前者為保證奧氏體穩定性，必須加入足夠量的Ni和Mn，同時為保證不銹性能，鋼中Cr的質量分數至少應大於13%。而無磁結構鋼多採用Fe－Mn系無磁鋼，主要利用較高的Mn、C含量在室溫即獲得奧氏體組織，主要包括Fe－Mn、Fe－Mn－Cr和Fe－Mn－Al系無磁結構鋼。
套用
無磁鋼用途十分廣泛，涉及電力、軌道交通、建築以及國防軍工等諸多領域。
（1）電力行業用發電機護環的設計應力較高，採用高強無磁鋼可以減少轉子端部的漏磁；大型核聚變裝置，超導發電、輸電和儲能設備的結構材料需要大量無磁鋼；磁懸浮列車的導向機構要求鋼材滿足無磁性能。
（2）建築行業中避磁掩體採用無磁鋼可以免受磁場影響，電力傳導網路設備和大型飛機防護掩體等均使用無磁鋼。我國電動腳踏車的保有量已超1.2億，其電機中也大量使用無磁鋼。
（3）石油鑽鋌、無磁模具和軸承等亦需要無磁鋼鐵材料。
（4）在國防軍工領域，無磁鋼被用於製造掃雷艇的船體和無磁發動機、隱蔽潛艇的結構材料等。採用無磁鋼對軍用船艦隱身能起到非常好的效果，例如俄羅斯颱風級核潛艇非耐壓殼就採用了高強度無磁鋼。德國一直採用無磁鋼建造潛艇，212型潛艇就採用的是高強度不銹無磁鋼。
發電機護環用無磁鋼
簡介
在電機工程中，無磁鋼主要用作發電機護環材料。
高錳無磁結構鋼
1.性質
Fe－Mn－Cr系高錳無磁結構鋼的典型合金成分為18Mn－4Cr，即w(C)=0.3%～0.5%、w(Si)=0.3%～0. 8%、w(Mn)=17.0%～19.0%、w(Cr)=3.0%～5.0%、w(P)≤0.04%、w(S)≤0.03%，因其良好的力學性能，曾一度作為大型發電機護環用無磁結構鋼，但當工作環境中存在腐蝕性介質(包括普通水)時容易發生應力腐蝕開裂，後來逐步被不含Ni的18Cr－18Mn－N無磁不鏽鋼取代作為發電機護環的主要製造材料。然而，前者由於Cr含量相對較低而且不需要額外添加N來穩定奧氏體，具有生產成本低廉，冶煉工藝相對簡單的優勢，所以仍可用作無腐蝕環境下令人滿意的無磁鋼鐵結構材料。
2.鍛造工藝
（1）壓鉗把倒棱拔長；
（2）鐓粗—沖孔；
（3）擴孔；
（4）心軸拔長。
