Ist Kohlenstoffstahl magnetisch? 7 Fakten, die Sie wissen sollten!

Kohlenstoffstahl ist eine Metalllegierung, die aus Eisen und etwa 0.05–2.1 % Kohlenstoff besteht. Lassen Sie uns die magnetischen Eigenschaften von Kohlenstoffstahl studieren.

Kohlenstoffstahl ist magnetisch, da er einen maximalen Anteil an Eisen enthält, das selbst ein gutes magnetisches Material ist. Es zeigt Ferromagnetismus, dh es wird vom Magneten angezogen, und auch wenn Kohlenstoffstahl in ein starkes Magnetfeld gebracht wird, verhält sich Kohlenstoffstahl selbst wie ein Magnet.

Kohlenstoffstahl besteht auch aus einer bestimmten Menge an Elementen wie Chrom, Kobalt, Nickel, Niob usw., um die gewünschte Legierungsstruktur zu erhalten, die meisten von ihnen weisen Magnetismus auf. Lassen Sie uns in diesem Beitrag die magnetischen Eigenschaften von Kohlenstoffstahl näher erläutern.

Warum ist Kohlenstoffstahl ferromagnetisch?

Ferromagnetismus ist eine Eigenschaft, bei der bestimmte ungeladene Materialien stark von anderen Materialien angezogen werden. Lassen Sie uns prüfen, ob Kohlenstoffstahl ein ferromagnetisches Material ist.

Kohlenstoffstahl ist aufgrund seiner Struktur ferromagnetisch. Bei Raumtemperatur besitzen die in Kohlenstoffstahl vorhandenen Atome eine kubisch raumzentrierte Struktur, die eine hohe Anziehungskraft bereitstellt, indem sie den Elektronen ermöglicht, parallele Spins in derselben Richtung anzunehmen, was Kohlenstoffstahl Ferromagnetismus verleiht.

Bei höheren Temperaturen über 1300 °F nimmt der Kohlenstoffstahl eine flächenzentrierte kubische Struktur an, die keine magnetische Wechselwirkung verursacht. Daher ist Kohlenstoffstahl bei hohen Temperaturen nicht magnetisch.

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Magnetische Permeabilität von Kohlenstoffstahl

Die magnetische Permeabilität gibt das Maß für den Grad des Magnetfelds an, das ein bestimmtes Material durchdringt. Lassen Sie uns die magnetische Permeabilität von Kohlenstoffstahl diskutieren.

Der geschätzte Wert der magnetischen Permeabilität von Kohlenstoffstahl beträgt 1.26 × 10^-4 H/m und seine relative Permeabilität ist ungefähr gleich 100. Der Wert der Permeabilität von Kohlenstoffstahl hängt von der Kohlenstoffmenge ab. Wenn die Kohlenstoffmenge niedrig ist, erhöhen Sie den Wert von Permeabilität aus Kohlenstoffstahl.

Magnetische Eigenschaften von Kohlenstoffstahl

Kohlenstoffstahl ist eine Hartmetalllegierung und weniger dehnbar, die am häufigsten zur Herstellung von Besteck verwendet wird. Lassen Sie uns eine Liste der magnetischen Eigenschaften bereitstellen, die Kohlenstoffstahl aufweist.

Das ferromagnetische Verhalten von Kohlenstoffstahl ist temperaturabhängig.
Kohlenstoffstahl hat eine relativ hohe magnetische Permeabilität.
Das Hystereseverlust in Kohlenstoffstahl ist mehr, was bedeutet, dass sie schnell an Magnetismus verlieren.

Magnetische Sättigung von Kohlenstoffstahl

Magnetische Sättigung liegt vor, wenn eine Erhöhung des Magnetfelds die Magnetisierung des Materials nicht erhöhen kann. Lassen Sie uns die magnetische Sättigung von Kohlenstoffstahl diskutieren.

Die von Kohlenstoffstahl erlangte magnetische Sättigung beträgt ungefähr 2T. Die magnetische Sättigung von eisenreichem Kohlenstoffstahl nimmt mit der in der Legierung vorhandenen Menge an Kobalt und Nickel ab. Wenn die Permeabilität des Kohlenstoffstahls auf 1 sinkt, erreicht das Material magnetische Sättigung.

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Ist kohlenstoffarmer Stahl magnetisch?

Kohlenstoffarmer Stahl enthält maximal Eisen. Konzentrieren wir uns auf die magnetischen Eigenschaften von kohlenstoffarmem Stahl.

Kohlenstoffarmer Stahl ist magnetisch, da er aus Ferrit mit kubisch-raumzentrierter Struktur besteht, was bedeutet, dass der kohlenstoffarme Stahl Ferromagnetismus aufweist.

Obwohl kohlenstoffarmer Stahl ein ferromagnetisches Material ist, ist es schwierig, Permanentmagnete daraus herzustellen, da kohlenstoffarmer Stahl eine geringe Koerzitivkraft besitzt.

bcc — **Anordnung der Atome in BCC Struktur von kohlenstoffarmem Stahl von David Epstein**, (CC0) von Wikimedia Commons

Ist Kohlenstoffstahl magnetisch?

Stahl mit hohem Kohlenstoffgehalt ist sehr stark und niemals formbar oder duktil. Lassen Sie uns etwas über die Möglichkeit von Magnetismus in kohlenstoffreichem Stahl lernen.

Kohlenstoffstahl ist magnetisch und besitzt Ferromagnetismus aufgrund der im Kohlenstoffstahl vorhandenen Ferrit-Mikrostruktur, die aus den meisten ungepaarten Elektronen und Spins in der gleichen Richtung besteht.

Der Stahl mit hohem Kohlenstoffgehalt kann vorübergehend Magnetismus annehmen, wenn er in ein starkes und großes Magnetfeld gebracht wird. Stahl mit hohem Kohlenstoffgehalt enthält eine bestimmte Menge an Kobalt und Nickel, die ihnen helfen, Magnetismus zu erlangen.

Stahl mit niedrigem Kohlenstoffgehalt im Vergleich zu Stahl mit hohem Kohlenstoffgehalt

Basierend auf der Menge des Kohlenstoffanteils wird Kohlenstoffstahl in kohlenstoffarmen und kohlenstoffreichen Stahl umgewandelt. Lassen Sie uns eine Vergleichstabelle von kohlenstoffarmem Stahl gegenüber kohlenstoffreichem Stahl geben.

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Eigenschaften	Kohlenstoffarmen Stahl	Hoher Kohlenstoffstahl
Kohlenstoffgehalt	Sie haben einen Kohlenstoffgehalt von 0.05 % – 0.3 %	Sie haben einen Kohlenstoffgehalt von 0.6 % – 1.5 %
Vorhandensein anderer Elemente	Der Kohlenstoffgehalt hat sehr wenig Mangan, um flexibel zu sein	Der Kohlenstoff in High Carbon ist reich an Wolfram und Chrom
Stärke	Kohlenstoffarmer Stahl ist eine weiche Kohlenstoffstahllegierung.	Kohlenstoffstahl ist eine harte Kohlenstoffstahllegierung.
Kohlenstoffanordnung	Kohlenstoffarmer Stahl besitzt eine BCC-Struktur mit einer hochwertigen Kohlenstoffstrukturanordnung.	Die strukturelle Anordnung von Kohlenstoff in Stahl mit hohem Kohlenstoffgehalt ist eine gewöhnliche Anordnung, die eine BCC-Struktur besitzt.
Kosten und Formen	Stähle mit niedrigem Kohlenstoffgehalt und kostengünstig und einfach zu formen.	Die Kosten für kohlenstoffreichen Stahl sind etwas hoch und es ist schwierig, sie zu formen.
Anwendungen	Aufgrund der geringen Zugfestigkeit hat kohlenstoffarmer Stahl begrenzte Anwendungen.	Der kohlenstoffreiche Stahl wird häufig bei der Herstellung von Werkzeugen und Drähten mit Federkanten verwendet.

Stahl mit niedrigem Kohlenstoffgehalt im Vergleich zu Stahl mit hohem Kohlenstoffgehalt

Zusammenfassung

Lassen Sie uns diesen Beitrag mit der Feststellung beenden, dass Kohlenstoffstahl eine andere Hartmetalllegierung als Edelstahl ist. Die magnetischen Eigenschaften von Kohlenstoffstahl sind temperaturabhängig, da sich die Kristallstruktur mit der Temperatur ändert.

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Keerthi Murthi

Ich bin Keerthi K Murthy und habe einen Abschluss in Physik mit Spezialisierung auf dem Gebiet der Festkörperphysik. Ich habe Physik immer als ein grundlegendes Fach betrachtet, das mit unserem täglichen Leben verbunden ist. Als Student der Naturwissenschaften genieße ich es, neue Dinge in der Physik zu erkunden. Als Autor ist es mein Ziel, die Leser mit meinen Artikeln auf vereinfachte Weise zu erreichen.