磁石を使用してステンレス鋼の真正性を判断できますか?

日常生活において、ほとんどの人はステンレス鋼は非磁性であると信じており、ステンレス鋼を識別するために磁石を使用しています。ただし、この方法は科学的に信頼できるものではありません。まず、亜鉛合金や銅合金は外観を模倣しており、磁性がないため、ステンレス鋼であると誤解される可能性があります。最も一般的に使用されるステンレス鋼グレード 304 でさえ、冷間加工後にさまざまな程度の磁性を示す可能性があります。したがって、磁石のみに頼ってステンレス鋼の真正性を判断することは信頼できません。

では、ステンレス鋼の磁性の原因は何でしょうか?

磁石を使用してステンレス鋼の真正性を判断できるか

物質物理学の研究によれば、金属の磁性は電子のスピン構造に由来します。電子スピンは、「上」または「下」のいずれかになる量子力学的特性です。強磁性材料では、電子は自動的に同じ方向に整列しますが、反強磁性材料では、一部の電子は規則的なパターンに従い、隣接する電子は反対または反平行のスピンを持ちます。ただし、三角格子内の電子の場合、各三角形内ですべて同じ方向にスピンする必要があるため、正味のスピン構造が存在しません。

一般にオーステナイト系ステンレス鋼(304に代表される)は非磁性ですが、弱い磁性を示す場合があります。フェライト系ステンレス鋼 (主に 430、409L、439、445NF など) およびマルテンサイト系 (410 に代表される) ステンレス鋼は、一般に磁性があります。304 などのステンレス鋼グレードが非磁性として分類される場合、それはその磁性特性が特定のしきい値を下回ることを意味します。ただし、ほとんどのステンレス鋼グレードはある程度の磁性を示します。また、前述したように、オーステナイトは非磁性または弱磁性ですが、フェライトやマルテンサイトは磁性を持ちます。製錬中の不適切な熱処理や組成偏析により、304 ステンレス鋼内に少量のマルテンサイトまたはフェライト構造が存在し、磁性が弱くなることがあります。

さらに、304 ステンレス鋼の組織は冷間加工後にマルテンサイトに変態する可能性があり、変形が大きくなるほどマルテンサイトの生成が多くなり、結果として磁性が強くなります。304 ステンレス鋼の磁性を完全に除去するには、高温溶体化処理を実行して安定したオーステナイト構造を復元します。

要約すると、物質の磁性は分子配列の規則性と電子スピンの配列によって決まります。それは材料の物理的特性とみなされます。一方、材料の耐食性はその化学組成によって決まり、磁性には依存しません。

この簡単な説明がお役に立てば幸いです。ステンレス鋼について他にご質問がございましたら、お気軽にEST Chemicalのカスタマーサービスにご相談いただくか、メッセージを残してください。喜んでお手伝いさせていただきます。


投稿日時: 2023 年 11 月 15 日