El magnetismo y el acero inoxidable

Transcripción

1 El magnetismo y el acero inoxidable

2 Ugitech le propone una gran profesionalidad y una amplia gama de aceros inoxidables para uso electrotécnico: Calidades austeníticas para fabricar piezas amagnéticas Calidades ferríticas para los núcleos blandos y resistivos Calidades martensíticas para los esfuerzos mecánicos Aceros dúplex para responder a exigencias altas de corrosión Una oferta completa: Barras redondas - hexagonales, Perfiles y diámetros especiales bajo pedido. Estados metalúrgicos y acabados: Estirado, Estirado rectificado, Estirado recocido magnético rectificado (calidades ferríticas) Para calificar los materiales ferromagneticos, Ugitech cuenta con todas las técnicas de mediciones magnéticas. Son todas normalizadas: permeámetro (IEN / ASTM A341/A341M), coercímetro (IEN ), gaussímetro, sigmámetro. Permeabilidad relativa máxima / campo coercitivo en función del límite elástico µmax Hc (A/m) Ferríticos 1500 Martensíticos Martensíticos 500 Ferríticos Dúplex Dúplex RP0.2 (MPa) RP0.2 (MPa) 02

3 Para el amagnetismo: Los austeníticos Hay numerosas aplicaciones que necesitan un amagnetismo estable. En este contexto, debe darse prioridad a la elección de las calidades austeníticas: propiedades anti-corrosivas y mecánicas, valores de permeabilidad muy bajos. Precauciones en la elección y en la aplicación: Una calidad austenítica mal adaptada puede generar en su transformación en frío una fracción de fase martensítica que presenta un determinado ferromagnetismo. Ugitech propone calidades relativamente transparentes para este efecto: UGI ó UGI 202N. Ejemplos de evolución de la permeabilidad relativa de los hilos en función de la calidad y de los diferentes niveles de endurecimiento. 4 Permeabilidad relativa Grado de endurecimiento (ua) 303 Ima L + Cu Ima Endurecimiento Calidades L + Cu Ima Ima

4 Para el magnetismo: Las calidades ferríticas Ugitech propone una gama de calidades totalmente dedicada a las aplicaciones magnéticas. + magnetismo + Mejor resistencia a la corrosión UGIPERM 12FM 4105Si UGIPERM 17 IMRE propiedades mecánicas + Mejor resistencia a la corrosión - maquinabilidad + soldabilidad + Mejor resistencia a la corrosión + magnetismo - maquinabilidad Ugiperm 12FM: Acero inoxidable ferrítico al 12% de cromo, con azufre o sin azufre. La referencia inoxidable en eficiencia magnética: Muy buena permeabilidad y campo coercitivo bajo. Resistencia a la corrosión suficiente en entorno gasolina. Inducción de saturación y resistividad eléctrica altas. Calidad especialmente adaptada a aplicaciones exigentes, con tiempos de respuesta cortos: Electroinyección, electroválvulas, captadores magnéticos, frenos magnéticos. UGI 4105Si: Acero inoxidable resulfurado al 17% de cromo y al 1,5% de silicio, correspondiente a la aleación 2 de la norma ASTM A838/838M. Buen compromiso resistencia a la corrosión / magnetismo. 2 niveles de magnetismo en barras recocidas según las exigencias del cliente. Calidad muy extendida en el ámbito de la inyección automóvil y en las electroválvulas. IMRE: Acero inoxidable resulfurado al 18% de cromo, 1,5% de silicio y 1,5% de molibdeno. Excelente resistencia a la corrosión en entorno acuoso, especialmente en entorno clorurado. Nivel de magnetismo cercano al UGI4105Si. Calidad muy utilizada en las electroválvulas. UGIPERM 17: Acero inoxidable al 17% de cromo y con un bajo contenido en azufre para una mejor soldabilidad. Comportamiento magnético parecido al UGI 4105Si, con una resistividad eléctrica más baja pero con características mecánicas más altas. Calidad utilizada para aplicaciones en el sector automóvil. UGI 4511: Acero inoxidable estabilizado al niobio y con un bajo contenido en azufre. Su 17% de cromo permite el funcionamiento en medios más agresivos. Prestaciones magnéticas cercanas a las del Ugiperm 12FM. El mejor compromiso Resistencia a la corrosión / Magnetismo. Calidad utilizada para aplicaciones en el automóvil - electroválvulas. 04

5 Ejemplo: Posición según la permeabilidad máxima / resistividad eléctrica Diagrama Permeabilidad relativa máxima en función de la resistividad eléctrica de algunas calidades ferríticas. Permeabilidad máxima B Ugiperm17 Ugiperm 12FM Si IMRE Resistividad (µω.cm) Características generales de las calidades adaptadas a las aplicaciones magnéticas. IMRE UGI 4105Si Ugiperm 12FM Ugiperm 17 UGI 4511 Imantación en saturación (T) Campo coercitivo* (A/m) 150 a a a a a 150 Permeabilidad máxima 1100 a a a a a 3000 Campo remanente* (T) 0.25 a a a a a 1 Resistividad (µω.cm) Entornos adaptados clorurados, Ejemplo: Máquinas de bebidas agresivos y poco clorurados agresivos y poco clorurados agresivos y clorurados agresivos y clorurados (resistencia en zonas soldables) Maquinabilidad Mejorada Mejorada Mejorada o estándar Estándar Estándar * medición después de saturación magnética del material Para obtener un comportamiento ferromagnético optimo, es necesario realizar un recocido magnético bien sea en las barras o en las piezas mecanizadas. Según la calidad y el nivel de magnetismo exigido, las condiciones de tratamiento térmico deben adaptarse para obtener una estructura metalúrgica optimizada. Abajo, la microestructura de una misma calidad con 2 tratamientos distintos y que presenta prestaciones magnéticas diferentes. Ugitech adapta el estado metalúrgico de sus calidades a las exigencias de la aplicación. Este ejemplo ilustra el efecto del tamaño de los granos en el campo coercitivo. A/ B/ Micrografías en tratado por recocido magnético y no tratado. Influencia en campo coercitivo. A/ No tratado - Hc = 350 A/m B/ Tratado - Hc = 140 A/m 200 µm 200 µm 05

6 El compromiso martensítico Las calidades martensíticas permiten obtener buenas prestaciones magnéticas con propiedades mecánicas altas. En comparación con las calidades ferríticas, estas calidades son más difíciles de imantar y desimantar. Pueden presentar así un interés específico en el caso de piezas del tipo imán permanente. Características generales de algunas calidades martensíticas inoxidables. UGI 4005 UGI 4313 UGI 4418 UGI 4542 Imantación en saturación (T)* a a 1.5 Campo coercitivo* (A/m) 850 a a a a 3400 Permeabilidad máxima* 180 a a a a 200 Campo remanente* (T) 0.9 a a a 0.7 Resistividad (µω.cm) a 80 Car. mec (Mpa)* R p0.2 : R m : R p0.2 : 800 R m : 1000 R p0.2 : 930 R m : 1020 R p0.2 : 800 a 1200 R m : 800 a 1300 Una solución intermedia: La gama UGIPLEX * Según los tratamientos térmicos Los Dúplex son interesantes en entornos corrosivos severos. La presencia de una fase austenítica amagnética reduce la inducción de saturación así como los valores de µ, Hc en comparación con los ferríticos. Características generales de algunas calidades UGIPLEX UGI 4362 UGI 4462 UGI 4507 Imantación en saturación (T) Campo coercitivo* (A/m) Permeabilidad máxima Campo remanente (T) Resistividad (µω.cm) Medio adaptado Idéntico al UGI 4404 (AISI 316) Dúplex medio de gama para las industrias químicas, petroquímicas, papeleras y desalinización del agua de mar Dúplex alto de gama para las aplicaciones severas en las industrias químicas, petróleo, papelería, desalinización y decontaminación *medición después de la saturación magnética del metal 06

7 Cómo funciona? Al reaccionar a la aplicación de un campo magnético exterior (solenoide, imán), los electrones presentes en un material le confieren propiedades magnéticas específicas. Las magnitudes utilizadas Esta reacción se mide por medio de la inducción B (aire + material) o por la polarización magnética J, específica al material. Para evaluar el efecto inducido por el material, es habitual compararlo al generado por el vacío B 0 sometidos ambos al mismo campo H. - en el material: B(H) = µ(h).h - en el vacío: B 0 = µ 0.H Se califica el material por su permeabilidad magnética relativa µr correspondiente a µ(h)/µ 0. Varias posibilidades para los aceros inoxidables Ugitech Según el valor de su permeabilidad relativa, se definen dos familias: Los paramagnéticos* (1<µ r <5) que se dejan atravesar por el campo H con pocas modificaciones. Se utilizan para piezas que deben quedar transparentes en relación con un campo aplicado. Los aceros inoxidables austeníticos forman partes de ellos. Para que se queden paramagnéticos, cualesquiera sean las condiciones de mecanizado, de tratamiento térmico, necesitan una austenita muy estable. *también denominados amagnéticos Los ferromagnéticos (µ r >>1) incluyen los aceros inoxidables ferríticos, martensíticos y dúplex. La polarización del metal tiende a alinearse con el campo exterior, a canalizarlo y a reforzarlo. Se pueden utilizar como amplificadores de campo (núcleo magnético) y/o canalizadores de campo (blindaje magnético). Es importante la resistividad eléctrica? Los aceros inoxidables están especialmente bien posicionados en este aspecto por la presencia importante de elementos de aleación. Cuando una pieza ferromagnética está sometida a un campo variable, se producen corrientes de Foucault parásitas. Para obtener una respuesta rápida de la aplicación, las prestaciones magnéticas solas no son suficientes. Se utilizan entonces materiales de resistividad eléctrica alta. La experiencia demuestra que tomar en cuenta la resistividad puede ser tan importante como las magnitudes magnéticas tradicionales. Resistividad eléctrica típica de materiales medida a 25 C. Material Comportamiento Resistividad (µω.cm) Acero inoxidable austenítico tipo AISI 304, 316 Ferromagnético 72 a 74 Acero eléctrico 13 Acero con 2.5% de silicio 40 Acero inoxidable martensítico UGI Ferromagnético Acero inoxidable ferrítico UGI 4016L, UGI Acero inoxidable ferrítico UGI 4105Si, IMRE, Ugiperm 12FM 76 a 78 07

8 Centros de producción Barras Avenue Paul Girod UGINE Cedex Tel. +33 (0) Fax: +33 (0) Italia Via G. Di Vittorio, 34/ PESCHIERA BORROMEO (MI) ITALIA Tel Fax: Alambrón Avenue Paul Girod UGINE Cedex Tel. +33 (0) Fax: +33 (0) Alambre BP IMPHY Tel. +33 (0) Fax: +33 (0) Petite Rue Volais BP BRIONNE Tel. +33 (0) Fax: +33 (0) , Chemin de Majornas BP BOURG-EN-BRESSE Tel. +33 (0) Fax: +33 (0) SPRINT METAL Edelstahlziehereien GmbH Eckenhagener Strasse REICHSHOF - Pochwerk ALEMANIA Tel. +49 (0) Fax: +49 (0) SPRINT METAL Edelstahlziehereien GmbH Gewerbegebiet West BRUMBY ALEMANIA Tel. +49 (0) Fax: +49 (0) Son personas que trabajan juntas, para usted, en el mundo entero Imprimeurs : Dumas & Titoulet Crédit photos : Ugitech - Iconos - Documento no contractual - 01/ D7512