Magnetismus und Rostfreier Edelstahl
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Magnetismus und Rostfreier Edelstahl 02 SCHMOLZ + BICKENBACH GROUp Alles beginnt mit Stahl: dem Stahl, den Sie als unser Kunde benötigen, um auf Ihrem Markt erfolgreich zu sein. Stahl einer bestimmten Güte. Sie brauchen ihn zuverlässig, in kleinsten oder sehr großen Mengen, in je­derzeit exakt reproduzierbarer Qualität, und Sie brauchen ihn schnell. In der Regel just-in-time. Lieferverzögerungen oder Ausfälle sind keine Option. Stahl mit den verschie­ densten Eigenschaften: leicht formbar und dennoch hochfest für die Kunststoffindustrie. Extrem korrosions­ beständig für OffshoreAnlagen. Oder dyna­ misch extrem belastbar für Motorkomponenten. Willkommen bei S+Bi. Wir bieten die Lösung. Immer. Ein hoher Anspruch. Wir werden ihm gerecht, weil wir mehr sind als „nur“ ein Unterneh­ men, das Stahl produziert. Im Herzen Europas produzieren wir, was unsere Kunden für ihren Erfolg in hart umkämpften Märkten benötigen: integrierte Lösungen aus hoch­ wertigem Stahl. Ein in der Branche einzigartiges Unternehmenskonzept mit den drei Säulen Produktion, Verarbeitung sowie Distribution + Services ermöglicht es uns, entlang der gesamten Wertschöpfungskette und in jeder gewünschten Verarbeitungstiefe zu operieren, als Lösungsanbieter, Technologietreiber – und vor allem als verlässlicher und qualitäts­ bewusster weltweiter Partner unserer Kunden. Größe, Leistungsfähigkeit und weltweite Präsenz sind für uns jedoch kein Selbstzweck. Wie alles, was wir tun, dienen sie dazu, unsere Position als Lieferant für Lösungen aus Stahl, Know-how und Service aus einer Hand ständig weiter auszubauen und zu festigen. Wo immer Sie auch sind. Was immer Sie auch brauchen – wir sind die Lösung. Das ist unser Anspruch und unser Selbstverständnis. SCHMOLZ + BICKENBACH GROUp 03 S+Bi GROUP PRODUKTION Deutsche Edelstahlwerke GmbH Deutschland Ugitech S.A. Frankreich Swiss Steel AG Schweiz A. Finkl & Sons Co. USA Sorel Forge Co. Kanada Verarbeitung S+Bi Blankstahl GmbH Deutschland Steeltec AG Schweiz Boxholm Stål AB Schweden S+Bi A/S Dänemark S+Bi Çelik A.S. Türkei Ugitech Italia srl. Italien Sprint Metal Edelstahlziehereien GmbH Deutschland WORLD WIDE DISTRIBUTION + SERVICES S+Bi Distributions GmbH Günther + Schramm GmbH Deutschland S+Bi International GmbH S+Bi Distributions GmbH Deutschland Dr. Wilhelm Mertens GmbH Deutschland S+Bi Australia Pty. Ltd. Australien S+Bi Europe GmbH S+Bi Acciai Speciali S.r.l. Italien S+Bi Austria GmbH Österreich S+Bi Belgium Belgien S+Bi s.r.o. Tschechische Republik S+Bi Baltic OÜ Estland S+Bi Oy Finnland S+Bi France S.A.S. Frankreich S+Bi Baltic SIA Lettland S+Bi Baltic UAB Litauen S+Bi B.V. Niederlande S+Bi Polska Sp. z o.o. Polen S+Bi Portugal S.A. Portugal S+Bi do Brasil Ltda. Brasilien S+Bi Canada Inc. Kanada S+Bi Middle East FZCO Dubai (VAE) S+Bi Hong Kong Co. Ltd. Hong Kong S+Bi (Hong Kong) Trading Ltd. Hong Kong S+Bi INDIA Pvt. Ltd. Indien S+Bi Malaysia Sdn. Bhd. Malaysia S+Bi UK Ltd. Großbritannien S+Bi Romania Srl Rumänien S+Bi Russia OOO Russland S+Bi Magyarország Kft. Ungarn S+Bi Slovakia s.r.o. Slowakei S+Bi Singapore Pte. Ltd. Singapur S+Bi Inox srl. Italien S+Bi Ibérica S.A. Spanien S+Bi South Africa (Pty.) Ltd. Südafrika S+Bi Mexico S.A. de C.V. Mexiko S+Bi USA Inc. USA 04 Magnetismus und Rostfreier Edelstahl Ugitech bietet Ihnen ein umfassendes Know-how sowie ein vielfältiges Sortiment von nichtrostenden Stählen für Verwendungszwecke in der Elektrotechnik an: » Austenitische Werkstoffe für nichtmagnetische Teile » Ferritische Werkstoffe für weiche, resistive Kerne » Martensitische Werkstoffe für mechanische Beanspruchungen » Duplexstähle für hohe Korrosionsanforderungen Ein komplettes Angebot: Zur Qualifizierung von ferromagnetischen Werkstoffen setzt Ugitech verschiedene genormte Instrumente für magnetische Messungen ein: Permeameter (IEN 606044/ASTM A341/A341M), Koerzimeter (IEN 60604-7), Gaussmeter, Sigmameter. Hc (A/m) µmax Rund- oder Sechskantstahl Spezielle Profile und Abmessungen auf Anfrage. Metallurgischer Zustand und Ausführungen: » gezogen » gezogen, geschliffen » gezogen, magnetisch weichgeglüht, geschliffen (ferritische Güten) 3000 2500 2500 2000 2000 1500 Martensite Ferrite 1500 1000 1000 Duplex 500 500 Ferrite Martensite 0 200 400 Duplex 800 1000 1200 0 200 400 RP0,2 (MPa) Relative maximale Permeabilität/Koerzitivfeldstärke in Abhängigkeit der Streckgrenze 600 800 1000 1200 RP0,2 (MPa) 05 Für den Nichtmagnetismus Für nichtmagnetische Anwendungen: Austenitische Stähle von Ugitech Viele Verwendungszwecke setzen stabile nichtmagnetische Eigenschaften voraus. Hier bieten sich austenitische Werkstoffe aufgrund folgender Merkmale an: » Korrosionsbeständigkeit, mechanische Eigenschaften » sehr niedrige Permeabilitätswerte. Hinweise für die Werkstoffauswahl und die Verarbeitung Manche austenitische Werkstoffe können bei der Kaltumformung eine martensitische Phase mit ferromagnetischen Eigenschaften bilden. Die Auswahl des geeigneten Werk­ stoffs ist deshalb wichtig. Ugitech bietet für diese Verwendungszwecke verhältnismäßig transparente Werkstoffe an: UGI 305-2 (1.4303) oder UGI 202N. Beispiele für die Veränderung der relativen Permeabilität bei Walzdraht je nach Werkstoff und Kaltverfestigungsstufe. 3 0 1 UGIMA® 303 Güten 304 UGIMA® 304 Cu ltv er fe s tig 10 2 un gs gr 20 ad (u a) 30 Ka Relative Permeabilität 4 305 Kaltverfestigungsgrad 0 10 20 30 305 1.004 1.004 1.004 1.005 UGIMA ® 304 Cu 1.005 1.005 1.012 1.082 304 1.012 1.046 1.626 3.09 UGIMA ® 303 1.003 1.05 1.62 3.42 06 Für den Magnetismus mit hohen magnetischen Eigenschaften 07 Für den Magnetismus Für magnetische Anwendungen: Ferritische Stähle von Ugitech Ugitech bietet eine spezifische Werkstoffauswahl für magnetische Anwendungen an. + Magnetismus UGIPERM 12FM UGIPERM 17 4105Si + Höhere Korrosionsbeständigkeit 4511 IMRE + Mechanische Eigenschaften + Höhere Korrosionsbeständigkeit - Zerspanbarkeit + Schweißbarkeit + Höhere Korrosionsbeständigkeit + Magnetismus - Zerspanbarkeit UGIPERM 12FM: » Nichtrostender ferritischer Stahl mit 12 % Chrom, mit oder ohne Schwefelgehalt » Die Werkstoffreferenz mit hervorragenden magnetischen Eigenschaften: sehr gute Permeabilität und niedrige Koerzitivfeldstärke » Ausreichende Korrosionsbeständigkeit für die Automobilindustrie (Kraftstoffe) »H ohe Sättigungsinduktion und hoher spezifischer Widerstand Der Werkstoff ist besonders für anspruchs­ volle Anwendungen mit kurzen Reaktionszeiten geeignet: Elektroeinspritzung, Magnetventile, Magnetsensoren, Magnetbremsen. UGI 4105Si: » Aufgeschwefelter nichtrostender Stahl mit 17 % Chrom und 1,5 % Silizium entsprechend der Legierung 2 der Norm ASTM A838/838M » Kompromiss zwischen Korrosionsbestän­ digkeit und magnetischen Eigenschaften » 2 magnetische Stufen bei geglühten Stäben je nach Bedarf des Kunden Der am häufigsten eingesetzte Werkstoff in Einspritzsystemen von Kraftfahrzeugen, z.B. für Magnetventile. IMRE: » Aufgeschwefelter nichtrostender Stahl mit 18 % Chrom, 1,5 % Silizium und 1,5 % Molybdän »A usgezeichnete Korrosionsbeständigkeit in wässerigen, insbesondere chloridhaltigen Medien » Magnetismus ähnlich wie UGI4105Si Wird häufig zur Herstellung von Magnetventilen verwendet. UGIPERM 17: »N ichtrostender Stahl mit 17 % Chrom und niedrigem Schwefelgehalt »M agnetische Eigenschaften ähnlich wie UGI 4105Si, geringerer spezifischer Widerstand, jedoch höhere mechanische Eigenschaften Werkstoff für Anwendungen in der Automobilindustrie UGI 4511: »N iobstabilisierter nichtrostender Stahl mit niedrigem Schwefelgehalt » Ein Chromgehalt von 17 % ermöglicht den Einsatz in aggressiveren Medien »M agnetische Eigenschaften ähnlich wie bei Ugiperm 12FM »O ptimaler Kompromiss von Korrosions­ beständigkeit und magnetischen Eigenschaften Werkstoff für Anwendungen in der Automobilindustrie – Herstellung von Magnetventilen 08 Für den Magnetisumus Maximale Permeabilität Beispiel : Positionierung nach maximaler Permeabilität/ spezifischem elektrischem Widerstand 3000 1.4511 UGIPERM 12FM 2500 2000 1500 UGIPERM 17 1.4105Si IMRE 1000 0 1.4724 1.4114 60 70 80 90 100 Spezifischer Widerstand (µΩ.cm) Diagramm Maximale relative Permeabilität einiger ferritischer Werkstoffe in Abhängigkeit vom spezifischen Widerstand Allgemeine Eigenschaften der Werkstoffe für magnetische Anwendungen nach dem Glühen Sättigungsfeld (T) Koerzitivfeld stärke (A/m) 1 Maximale Permeabilität Remanente Magnetisierung 1 (T) IMRE UGI 4105Si Ugiperm 12FM Ugiperm 17 UGI 4511 1,60 1,60 1,70 1,65 1,67 150 bis 200 130 bis 200 100 bis 125 150 bis 200 100 bis 150 1100 bis 2000 1200 bis 2200 2000 bis 3000 1000 bis 2000 2000 bis 3000 0,25 bis 0,8 0,5 bis 0,9 0,5 bis 0,7 0,5 bis 1 0,5 bis 1 76 77 78 60 60 Kraftstoffe, wässerige Medien mit mittlerem Chloridgehalt Beispiel: Getränkema­ schinen Kraftstoffe, wässerige Medien mit mittlerer Aggressivität und geringem Chloridgehalt Kraftstoffe, wässerige Medien mit mittlerer Aggressivität und geringem Chloridgehalt Kraftstoffe, wässerige Medien mit mittlerer Aggressivität und geringem Chloridgehalt Kraftstoffe, chloridhaltige wässerige Medien mit mittlerer Aggressivität (Beständigkeit in schweißbaren Zonen) verbessert verbessert verbessert oder Standard Standard Standard Spezifischer elektrischer Widerstand (μΩ.cm) Geeignete Umgebung Zerspanbarkeit 1 Messung bei Sättigung des Werkstoffs 09 Für den Magnetismus Ugitech stimmt den metallurgischen Zustand seiner Werkstoffe auf die Anfor­ derungen Ihres Produktes ab. Um ein weiches ferromagnetisches Verhalten zu erzielen, müssen entweder die Stäbe oder die bearbeiteten Teile einer magnetischen Glühung unterzogen werden. Die Wärmebehandlung wird auf den betreffenden Werkstoff sowie die erforderlichen magne­ tischen Eigenschaften abgestimmt, um ein optimiertes metallurgisches Gefüge zu erhalten. Folgendes Mikrogefüge desselben Werkstoffs mit unterschiedlichen magne­ tischen Eigenschaften nach zwei unter­ schiedlichen Behandlungen. Dieses Beispiel verdeutlicht den Einfluss der Korngröße auf die Koerzitivfeldstärke. Schliffbild des Werkstoffs 1.4511, mit magnetischer Glühung bzw. unbehandelt. Einfluss auf die Koerzitivfeldstärke. Nicht behandelt - Hc = 350 A/m Behandelt - Hc = 140 A/m 10 Martensite - Die Lösung Der Kompromiss: Martensite Nichtrostende martensitische Stähle zeich­ nen sich durch gute magnetische Eigen­ schaften sowie hohe mechanische Werte aus. Die Magnetisierung und Entmagneti­ sierung dieser Stähle ist jedoch schwieriger als bei ferritischen Werkstoffen. Ihr Einsatz kann bei bestimmten Teilen, z.B. Dauermagneten, sinnvoll sein. Allgemeine Eigenschaften einiger nichtrostender martensitischer Stähle von Ugitech Sättigungsfeld (T) 1 Koerzitivfeldstärke 1 (A/m) Maximale Permeabilität 1 Remanente Magnetisierung (T) 1 Spezifischer elektrischer Widerstand (μΩ.cm) Mechanische Eigenschaften (MPa) 1 UGI 4005 UGI 4313 UGI 4418 UGI 4542 1,75 1,6 1,3 bis 1,5 1,3 bis 1,5 850 bis 1000 1200 bis 1500 1650 bis 2600 1800 bis 3400 180 bis 380 200 bis 300 100 bis 200 50 bis 200 0,9 bis 1,2 0,7 0,5 bis 0,7 0,4 bis 0,7 57 60 80 70 bis 80 Rp0.2 : 570-700 Rm : 730-830 Rp0.2 : 800 Rm : 1000 Rp0.2 : 930 Rm : 1020 Rp0.2 : 800 bis 1200 Rm : 800 bis 1300 je nach Wärmebehandlung 1 Die intermediäre Lösung: UGIPLEX Duplexstähle stellen eine interessante Lösung in aggressiven Umgebungen dar. Eine nichtmagnetische austenitische Phase verringert die Sättigungsinduktion sowie Werte wie μ, Hc im Vergleich zu nichtrostenden ferritischen Stählen. Allgemeine Eigenschaften einiger UGIPLEX Werkstoffe UGI 4362 UGI 4462 UGI 4507 0,55 0,55 0,50 Koerzitivfeldstärke (A/m) 600 700 750 Maximale Permeabilität 1 50 40 30 0,05 0,04 0,03 80 80 85 Sättigungsfeld (T) 1 1 Remanente Magnetisierung 1 (T) Spezifischer elektrischer Widerstand (μΩ.cm) Geeignete Umgebung 1 Messung bei Sättigung Ähnlich bei UGI 4404 (AISI 316) Hochwertiger Duplexstahl für kritische Bedingungen Duplexstahl mittlerer Güte in folgenden Bereichen: für die chemische chemische Industrie, Industrie, Erdölchemie, erdölverarbeitende Papierindustrie sowie Industrie, Papierindustrie; Meerwasserentsalzung Meerwasserentsalzung, Umweltbelastung 11 Wie entsteht Magnetismus? Stahl unabhängig von den Bearbeitungs­ bedingungen und der Wärmebehandlung paramagnetisch bleibt, muss der Austenit sehr stabil sein. 1 Oder nichtmagnetische Stähle Wie entsteht Magnetismus? Indem die in einem Werkstoff vorhande­ nen Elektronen auf ein erzeugtes äußeres Magnetfeld (Solenoid, Magnet) reagieren, verleihen sie diesem Werkstoff spezifische magnetische Eigenschaften. Messgrößen » Ferromagnetische Stähle (μ r >> 1). Zu dieser Gruppe gehören nichtros­ tende ferritische, martensitische und Duplexstähle. Die Polarisation des Metalls neigt dazu, sich an das externe Feld an zu gleichen, es zu kanalisieren und zu verstärken. Diese Werkstoffe können als Feldverstärker (Magnetkerne) und/oder Feldkanalisatoren (magnetische Abschir­ mung) verwendet werden. Diese Reaktion wird durch die Induktion B (Luft + Werkstoff) oder die magnetische Polarisation J des Werkstoffs gemessen. Um den Einfluss des Werkstoffs zu bes­ timmen, kann man seine Wirkung mit der des Vakuums B 0 vergleichen, wenn beide demselben Feld H ausgesetzt sind: » im Werkstoff: B(H) = μ(H).H » im Vakuum: B0 = μ0.H Der Werkstoff ist durch seine relative magnetische Permeabilität μ r gekennzeich­ net, die μ(H)/μ0 entspricht. Rostfreier Edelstahl von Ugitech: Definition von zwei Gruppen Man unterscheidet zwei Gruppen mit unterschiedlicher relativer Permeabilität: » Paramagnetische Stähle 1 (μ r ≥1), die sich unter dem Einfluss des Felds H kaum verändern. Sie werden für Teile verwen­ det, die gegenüber einem angewendeten Feld „transparent“ bleiben müssen. Zu dieser Gruppe gehören nichtrostende austenitische Stähle. Damit ein solcher Welche Rolle spielt der spezifische elektrische Widerstand? Nichtrostende Stähle bieten aufgrund ihrer zahlreichen Legierungselemente in dieser Hinsicht besonders günstige Voraussetzun­ gen. Wenn ein ferromagnetisches Teil einem variablen Feld ausgesetzt wird, entstehen Wirbelströme. Um eine schnelle Reaktion auf die Anwendung des Felds zu erzielen, reichen die magnetischen Eigenschaften allein manchmal nicht aus. Hier können Werkstoffe mit einem hohen elektrischen Widerstand Abhilfe schaffen. Der spe­ zifische elektrische Widerstand kann in bestimmten Fällen ebenso entscheidend sein wie die herkömmlichen magnetischen Eigenschaften. Typischer elektrischer Widerstand verschiedener Werkstoffe bei 25 °C Werkstoff Verhalten Nichtrostender austenitischer Stahl, Typ AISI 304 (1.4301), AISI 316 (1.4401) Nichtmagnetisch Spezifischer Widerstand (μΩ.cm) 72 bis 74 Elektrostahl 13 Stahl mit 2,5 % Silicium 40 Nichtrostender martensitischer Stahl UGI 4005 Nichtrostender ferritischer Stahl UGI 4016L, UGI 4511 Nichtrostender ferritischer Stahl UGI 4105Si, IMRE, UGIPERM 12FM Ferromagnetisch 57 60 76 bis 78 Ugitech SA France Avenue Paul Girod 73403 UGINE Cedex Tel.: + 33 (0)4 7989- 3030 Fax: + 33 (0)4 7989 - 3434 www.ugitech.com Nicht vertragliches Dokument Villi® - www.imprimerie-villiere.com Brandlite – Magnet._DE/05-2013 D1588DE
