Какой чугун не магнитится

Магнитные свойства

Чугунные изделия разнятся. Одни из них магнитятся, другие остаются невосприимчивыми к влиянию магнитного поля. Железо и сплавы, в которых оно есть, обладают примерно одинаковыми характеристиками. Однако способность чугуна к магнетизму определяется включением в сплав тех или иных элементов. Помимо железа и углерода, в нем могут быть алюминий, хром, никель, марганец, медь.

Углерод в чугуне содержится в разном виде, что определяет тип металла и его характеристики. Поэтому одни разновидности прочнее других, отличаются стойкостью к воздействию разных внешних факторов.

Процентное соотношение составляющих элементов разнится, как и тип примесей. Добавление углерода необходимо для устранения мягкости и пластичности. Его введение в расплавленное железо делает металл прочнее. Кроме того, в сплав включают графит глобулярной формы. Исходя из предъявляемых требований к заготовкам, металл бывает мягко- (ферромагнитным) и парамагнитным.

Золото не магнитится на поисковый магнит! Да или нет?

Магнитные свойства структуры бывают первичными и вторичными. Первые – индукция, насыщение, проницаемость в больших полях, температура магнитного взаимодействия. Данные свойства связаны с объемом и составом мягкомагнитных фаз. Они не связаны с их формой.

Отличиями вторичных характеристик являются проницаемость в средних и слабых полях, остаточный магнетизм. Чугун бывает белым, серым и ковким. В белом содержится карбид железа, в сером – кремний и графит. Ковкий – пластичный вариант. В особо прочные виды включают шаровидный графит, исключающий концентрацию напряжения.

Чаще всего в чугун добавляют никелевые, марганцевые, медные, алюминиевые взвеси. Кроме того, в базовый состав включают золотые, серебряные, медные, цинковые, ртутные частицы. Марганцевый чугун с медью и алюминием малопрочен и ограничен в использовании при производстве чугунных изделий. Никельмарганцевый жаростоек и инертен к коррозии.

По отношению к магнитному полю металлы делят на 3 типа: диамагнетики, парамагнетики, ферромагнетики. В составе любого атома есть положительно заряженное ядро и отрицательные электроны. При их непрерывном движении создается магнитное поле. При этом возможно как усиление, так и уничтожение магнитных полей. Это зависит от направления движения.

Компенсироваться могут магнитные моменты орбитального и спинового типа. Если они равны нулю, металлы являются диамагнетиками.

Когда компенсируются лишь спиновые, то это парамагнетики. Отсутствие компенсации говорит о ферромагнетизме. Цветные металлы – диамагнетики. Чем больше их в конкретном сплаве, тем меньшим будет притягивание магнита. Диамагнетики обладают свойством отталкивания от близко расположенного магнита.

Их магнитные поля внутри атомов компенсированы. В целом включение в сплав иных частиц может придать чугуну как слабомагнитные, так и антимагнитные свойства.

Магнитится ли пищевая нержавейка ?

Чем определяются ферромагнитные свойства?

Компенсация магнитных полей обеспечивается их разнонаправленностью. Когда рядом кладут магнит, происходит ориентация движения в одном направлении. Ферромагнетики – отдельная группа, для которой свойственно притягивание к магниту и легкое намагничивание в слабом поле. У них особые свойства. Помимо железа, ферромагнитными качествами обладает никель.

Для ферромагнетиков характерно появление спонтанной намагниченности, изменяемой в ходе воздействия внешних факторов. Они могут обладать остаточной намагниченностью. По характеру магнитного взаимодействия ферромагнетики бывают мягкими и жесткими. Варианты первого типа отличаются тем, что с прекращением влияния внешнего магнитного поля исчезает и их собственное. Их проницаемость непостоянна и зависит от напряжения магнитного поля.

Ферромагнитный тип сплава имеет в составе цементит. Карбид железа есть у белого и ковкого чугуна. Однако сильней других модификаций магнитится особо прочный металл. Усиление зависит от закалки. Мягкомагнитный применяют тогда, когда технология производства требует снижения магнитных свойств черного металла без его замены на цветной.

Феррит и цементит – факторы, определяющие свойства магнитного взаимодействия. При этом с возрастанием процентного соотношения цементита увеличивается и свойство прилипания металла.

У цементита есть существенная магнитная составляющая и малое насыщение. Ему присуща высокая коэрцитивная сила. Ввиду этого мягкомагнитным вариантом считается не белый, а серый металл.

К белому чугуну магнит липнет достаточно хорошо. Цвет металла на изломе белесый. Он инертен к ржавчине, имеет разные модификации, применяется для ковких изделий (идет на переплавку методом литья). В составе серого есть аномальный диамагнетик, уменьшающий магнитные свойства металла. На его изломе виден серый оттенок.

Несмотря на аналогичную структуру, металл считается парамагнитным. Проверить магнетизм можно обычным магнитом. Если поднести его к кухонной посуде из серого металла, то магнит не будет липнуть. Аналогичный результат можно получить при проверке радиаторов отопления. Чугунные батареи инертны к влиянию магнитных полей.

Однако у металла с большей концентрацией графита глобулярного вида, низким уровнем перлита и крупными ферритными зернами магнетизм заметно выше. Сильно магнитится и высокопрочный металл, визуально схожий со сталью. Чем крупнее графит пластинчатого либо шарообразного вида, тем меньше коэрцитивная сила и выше проницаемость. Графитизация – ключевой критерий магнетизма чугунных изделий.

На мягкость в магнитном отношении влияет и графитовая форма. Чем она крупней, тем жестче металл. При идентичной матрице ковкий и особо прочный металл выделяется большей индукцией и проницаемостью в сравнении с серым аналогом. Чугунная индукция становится выше с нарастанием процента магния. Входящий в состав фосфор практически не сказывается на свойстве магнетизма.

Особенности немагнитных чугунов

Почему не магнитится чугун?

2194

+ Оглавление

Чугун – это металл, при изготовлении которого в железо добавляется углерод, способствующий повышению твердости и прочности. Чугунные изделия широко применяются в промышленности и быту. Многих людей, использующих в быту чугунную посуду, интересует вопрос о том, чугун магнитится или нет. Какие факторы оказывают влияние на характеристики металла, и от чего они зависят?

Общее описание

Магнитится ли чугун магнитом, зависит от его разновидности, среди которых выделяют следующие:

В состав белой разновидности входит цементит – карбид железа. Распознать его можно, посмотрев на излом. Он белого цвета и устойчив к влажной коррозии. Для получения серой разновидности добавляются кремний и углерод в виде графита – природного аналога. Его цвет на изломе серый.

Понятие «ковкий» указывает на пластичность, но не возможность применения такого способа обработки. А для изготовления такого соединения используются только белые разновидности металла. Все изделия изготавливаются исключительно методом литья.

Особого внимания заслуживают высокопрочные разновидности. В их состав добавляется шаровидный графит. Данное вещество не придает хрупкость металлической основе и не концентрирует напряжение.

Характеристики металла

Чтобы понять, притягивается чугун магнитом, или нет, и почему так происходит, нужно ознакомиться со свойствами этого металла.

Химические. Химические качества определяют склонность к коррозии. На ее возникновение оказывают влияние компоненты, входящие в состав сплава. Одни из них способны снижать склонность металла к коррозии, а другие – повышать. На скорость образования ржавчины оказывают влияние и различные внешние факторы.

Тепловые. Рассматриваемый материал обладает низкой теплопроводностью. Снижение этого показателя происходит под действием углерода – чем его больше, тем ниже теплопроводность готового сплава.

Технологические. К технологическим качествам относят жидкотекучесть материала, увеличивающуюся при уменьшении вязкости. Увеличению вязкости способствует добавление в соединение марганца. А ее уменьшению способствуют вредные добавки в виде серы и других неметаллических включений.

Магнитные свойства

Чтобы понять, магнитится ли чугун, необходимо рассмотреть и другие его свойства. Основным компонентом, входящим в состав этого сплава, является железо, обладающее высокими магнитными качествами. Но на практике часто оказывается, что не все чугунные изделия притягиваются магнитом.

Виды

Выделяют два вида соединений:

• ферромагнитный или мягкомагнитный;
• парамагнитный или немагнитный.

Ферромагнитные соединения содержат цементит – карбид железа. Такими качествами обладают белый и ковкий разновидности соединений. А наиболее выражен магнетизм у высокопрочной разновидности металла. Усилить их позволяет закалка. Такой чугун магнитится магнитом.

Мягкомагнитный сплав используется в том случае, если в процессе производства необходимо снизить магнетизм чермета, без необходимости замены на цветмет.

Магнитными свойствами обладает магнитомягкий материал, содержащий феррит и цементит. Причем чем больше в сплаве цементита, тем более выражен магнетизм. Поэтому белая разновидность сочетания железа с углеродом – это мягкомагнитный материал, к которому липнет магнит.

Теперь нужно разобраться, магнитится серый чугун или нет. В состав серого соединения входит графит – аномальный диамагнетик. Это вещество значительно снижает интенсивность магнетизма. И хотя структура серого соединения аналогична белому, этот материал относят к парамагнитным.

Магнитные свойства чугуна зависят от множества факторов, в том числе и от присутствия в составе дополнительных компонентов. К их числу относятся:

• никель;
• хром;
• марганец;
• кобальт;
• гадолиний.

Цветные металлы являются диамагнетиками, поэтому к ним магнит не притягивается. Добавление в состав чугунного сплава алюминия, меди, цинка, ртути, циркония, серебра или золота придаст ему слабомагнитные или немагнитные качества.

Как проверить магнитные свойства

Чугун – востребованный материал, из которого изготавливают канализационные трубы, краны, вентили водоснабжения, фитинги, радиаторы. Его используют в машиностроении и других областях промышленности. Особой популярностью до сих пор пользуются радиаторы, способные в течение длительного времени сохранять тепло.

Эти же качества присущи и чугунной посуде. До сих пор многие хозяйки бережно хранят легендарные сковороды. В процессе приготовления пищи на них образуется нагар, препятствующий подгоранию.

Проверить, магнитится чугунная посуда или нет, можно, поднеся к ней магнит. Посуда изготавливается из серого типа материала, являющегося парамагнетиком. Поэтому к ней магнит не прилипнет.

Таким же образом поведут себя и радиаторы. Чтобы понять, магнитится ли чугунная батарея, необходимо использовать тот же метод. Настоящий чугунный сплав останется невосприимчив к действию магнитного поля.

Источник: svarkaipayka.ru

Имеет ли чугун свойство магнитится?

Чугун прочно вошел в нашу жизнь много лет назад. Он относительно легко производится и широко применяется в различных областях. Чтобы иметь четкое представление об этом материале необходимо знать его особенности, минусы, плюсы, химический состав, свойства, структуру чугуна и его сплавов, их производство и область применения. В состав металла входят разные элементы, наличие которых и будет влиять на способность чугуна к магнетизму.

Общие сведения

Представляет собой сплав железа и углерода, которого в составе лигатуры должно быть не менее 2 %.

Имеет несколько разновидностей:

1. Ковкий.
2. Белый.
3. Серый.

По своей природе железо очень мягкий, но прочный материал, чтобы справиться с его мягкостью и придать прочность, в лигатуру добавляют углерод. Ковкий чугун — название это не говорит о том, что металл можно ковать, а обозначает его пластичность.

Белый чугун на изломе имеет белый цвет. Он тяжелый, прочный и не подвержен влажной коррозии. Имеет несколько разновидностей и используется для изготовления ковких материалов.

Серый чугун содержит примеси, таким эпитетом обозначают сплав железа, углерода и кремния. Большая часть углерода в лигатуре находится в виде графита. На изломе имеет серый цвет.

Стоит обратить внимание на высокопрочный чугун, в составе которого находится шаровидный графит. Он не так сильно ослабляет металлическую сетку, а также не считается концентратором напряжения.

По объемам производства Россия входит в тройку лидеров, уступая только Китаю и Японии.

Углерод в сплаве содержится в форме:

Графит — минерал в виде самородков, считается модификацией углерода. Увидеть этот элемент можно при наличии в доме карандаша, там графит находится в виде стержня. Графит известен давно, его применение зависит от отрасли: относительно мягкий, в древности использовался при изготовлении посуды из глины. В сплаве с железом является источником углерода, при повышении температуры меняется, становясь более твердым, но хрупким.

В химии представляет собой атом углерода, который имеет связь с тремя другими атомами. При добавлении к железу влияет на его качества, повышая твердость сплава.

Цементит, или кардит железа, хрупкий, пластичный и слабо магнитится. Образуется в материале, в состав которого входит железо уже при малом количестве углерода. Считается фазовой и структурной составляющей сплава.

В процентном соотношении не превышает 2,14 %. Температура плавления — от 1150 до 1200 °C, ниже на 300 °C, чем у железа.

Стоит отметить, что чугун подвержен сухой коррозии. В сравнении со сталью может показаться, что он имеет определенное преимущество по антикоррозийным свойствам, но это не так. Сталь и чугун в равной степени подвержены коррозии.

Плюсы и минусы

Чугун, как и любой материал, имеет положительные и отрицательные стороны.

К плюсам чугуна относят:

• Углерод в чугуне может находиться в разном состоянии. Поэтому этот материал может быть двух видов (серый и белый).
• Определенные виды чугуна обладают повышенной прочностью, поэтому чугун иногда ставят на одну линию со сталью.
• Чугун может достаточно долго сохранять температуру. То есть при нагреве тепло равномерно распределяется по материалу и остается в нем длительное время.
• По экологичности чугун является чистым материалом. Поэтому его часто используют для изготовления посуды, в которой впоследствии готовится пища.
• Чугун стоек в кислотно-щелочной среде.
• Чугун обладает хорошей гигиеничностью.
• Материал отличается достаточно долгим сроком службы. Замечено, что чем продолжительнее используется чугун, тем его качество лучше.
• Чугун – долговечный материал.
• Чугун – это безвредный материал. Он не способен нанести организму даже маленького вреда.

К минусам чугуна относят:

• Чугун покроется ржавчиной, если на нем непродолжительное время будет находиться вода.
• Чугун – дорогостоящий материал. Однако этот минус оправдан. Чугун очень качественный, практичный и надежный. Предметы, изготовленные из него, так же получаются качественными и долговечными.
• Для серого чугуна характерна маленькая пластичность.
• Для белого чугуна характерна хрупкость. Он в основном идет на переплавку.

Основные характеристики

Свойства чугуна можно классифицировать по следующим пунктам:

1. Химические.
2. Тепловые.
3. Технологические.
4. Гидродинамические.

Химические характеристики металла — это склонность к коррозии. Она зависит от состава сплава и элементов, которые входят в него, а также от факторов внешней среды. Элементы в составе лигатуры могут как снижать склонность металла к коррозии, так и повышать ее, все зависит от их влияния на структуру металла.

Теплопроводность железа уменьшается за счет увеличения в его составе примесей. Теплопроводность сплава изменяется за счет степени его графитизации.

Жидкотекучесть относят к технологическим свойствам, ее степень определяют различными способами. Свойство это увеличивается при уменьшении вязкости.

Вязкость металла уменьшается при увеличении содержания в составе марганца, а также при уменьшении в сплаве количества серы и других неметаллических включений. Вязкость также зависит от температуры. Она пропорциональна абсолютной температуре и опыту контакта с ней.

А также существуют и магнитные свойства чугуна, которые в основном зависят от структуры металла. Делятся на первичные и вторичные.

К первичным характеристикам относят:

• температуру магнитного превращения;
• насыщение;
• индукцию;
• проницаемость в сильных полях.

Эти характеристики не зависят от формы и распределения, но зависят от количества и свойства феноменальных фаз.

К вторичным характеристикам относят:

• проницаемость в слабых и средних полях;
• коэрцитивную силу;
• индукцию;
• насыщение;
• остаточный магнетизм.

Вторичные свойства определяются главным образом формой и распределением структурных составляющих.

Существует парамагнитный, или немагнитный чугун. Это материал, который используют в том случае, если требуется снизить магнитные свойства металла, а заменить его на сплав из цветных металлов не представляется возможным.

Чаще других углерод и железо разбавляют:

1. Никелем.
2. Марганцем.
3. Медью и алюминием.

Магнитомягкий материал обладает магнитными свойствами. За них отвечают феррит и цементит. От количества цементита зависят магнитные характеристики металла и степень их выраженности.

Одинаковое количество графита в сплаве может определить различные его металлические свойства. Таким образом, магнитными свойствами обладают не все разновидности чугуна, а только ковкий и высокопрочный.

А вот серый чугун при той же матрице подобными свойствами не обладает. Поэтому его относят к парамагнитным материалам.

Похожим образом на материал влияет и уменьшение количества перлита, что нередко используется в металлургии при изготовлении деталей. Отпуск после закалки способен улучшить магнитные составляющие металла.

Металл может обладать магнитными свойствами, а может их вовсе не иметь, и причина тут не в углероде. Железо магнитится, и все сплавы, которые имеют в составе этот элемент, имеют схожие характеристики.

Но не стоит забывать и о том, что на лигатуру влияет не только железо, но и углерод, а также другие элементы: никель, медь, марганец и др. Благодаря своим свойствам материал имеет различное применение.

Таким образом, чугун и магнитится, и нет, все зависит от сплава, а также от наличия в его составе цементита.

Источник: vseprokamni.ru