Download El magnetismo y el acero inoxidable

El magnetismo y el
acero inoxidable
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 60604-4/ ASTM A341/A341M), coercímetro
(IEN 60604-7), gaussímetro, sigmámetro.
Hc (A/m)
µmax
Permeabilidad relativa máxima / campo coercitivo en función del límite elástico
3000
2500
2500
2000
2000
1500
Martensíticos
Ferríticos
1500
1000
1000
Dúplex
500
500
Ferríticos
Martensíticos
0
200
400
Dúplex
800
1000
1200
RP0.2 (MPa)
0
200
400
600
800
1000
1200
RP0.2 (MPa)
02
Para el amagnetismo:
Los austeníticos UGITECH
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 305-2 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.
(u
nt
o
3
ra
0
do
de
en
10
2
du
re
ci
m
ie
20
1
303 Ima
Calidades
03
a)
30
G
Permeabilidad relativa
4
304
304L + Cu Ima
305-2
Endurecimiento
0
10
20
30
305-2
1.004
1.004
1.004
1.005
304L + Cu Ima
1.005
1.005
1.012
1.082
304
1.012
1.046
1.626
3.09
303 Ima
1.003
1.05
1.62
3.42
Para el magnetismo:
Las calidades ferríticas UGITECH
Ugitech propone una gama de calidades totalmente
dedicada a las aplicaciones magnéticas.
+ magnetismo
UGIPERM
12FM
UGIPERM
17
+ propiedades mecánicas
+ Mejor resistencia a la corrosión
- maquinabilidad
4105Si
+ Mejor resistencia a la corrosión
IMRE
4511
+ 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
Ejemplo: Posición según la permeabilidad máxima / resistividad eléctrica
Permeabilidad máxima
Diagrama Permeabilidad relativa máxima en función de la
resistividad eléctrica de algunas calidades ferríticas.
3000
1.4511
Ugiperm
12FM
2500
2000
1500
1.4105B
Ugiperm17
1.4105Si
IMRE
1000
0
1.4724
1.4114
60
70
80
90
100
Resistividad (µΩ.cm)
Características generales de las calidades adaptadas a las aplicaciones magnéticas.
Imantación en saturación (T)
Campo coercitivo* (A/m)
IMRE
UGI 4105Si
Ugiperm 12FM
Ugiperm 17
UGI 4511
1.60
1.60
1.70
1.65
1.67
150 a 200
130 a 200
100 a 125
150 a 200
100 a 150
Permeabilidad máxima
1100 a 2000
1200 a 2200
2000 a 3000
1000 a 2000
2000 a 3000
Campo remanente* (T)
0.25 a 0.8
0.5 a 0.9
0.5 a 0.7
0.5 a 1
0.5 a 1
76
77
78
60
60
Carburantes,
medios acuosos
medianamente
agresivos y poco
clorurados
Carburantes,
medios acuosos
medianamente
agresivos y
clorurados
Carburantes,
medios acuosos
medianamente
agresivos y
clorurados
(resistencia en
zonas soldables)
Mejorada o
estándar
Estándar
Estándar
Resistividad (µΩ.cm)
Entornos adaptados
Maquinabilidad
Carburantes,
Carburantes,
medios acuosos
medios acuosos
medianamente
medianamente
clorurados,
agresivos y poco
Ejemplo: Máquinas
clorurados
de bebidas
Mejorada
Mejorada
* 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 1.4511 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
05
200 µm
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 UGITECH.
UGI 4005
UGI 4313
UGI 4418
UGI 4542
Imantación en saturación
(T)*
1.75
1.6
1.3 a 1.5
1.3 a 1.5
Campo coercitivo* (A/m)
850 a 1000
1200 a 1500
1650 a 2600
1800 a 3400
Permeabilidad máxima*
180 a 380
200 a 300
100 a 200
50 a 200
Campo remanente* (T)
0.9 a 1.2
0.7
0.5 a 0.7
0.4 a 0.7
57
60
80
70 a 80
Rp0.2 : 570-700
Rm : 730-830
Rp0.2 : 800
Rm : 1000
Rp0.2 : 930
Rm : 1020
Rp0.2 : 800 a 1200
Rm : 800 a 1300
Resistividad (µΩ.cm)
Car. mec (Mpa)*
* Según los tratamientos térmicos
Una solución intermedia: La gama UGIPLEX
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)
0.55
0.55
0.50
Campo coercitivo* (A/m)
600
700
750
Permeabilidad máxima
50
40
30
Campo remanente (T)
0.05
0.04
0.03
Resistividad (µΩ.cm)
80
80
85
Medio adaptado
Idéntico al UGI 4404
(AISI 316)
Dúplex “alto de gama” para
Dúplex “medio de gama”
las aplicaciones severas en las
para las industrias químicas,
industrias químicas, petróleo,
petroquímicas, papeleras y
papelería, desalinización y
desalinización del agua de mar
decontaminación
*medición después de la saturación magnética del metal
06
¿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 B0
sometidos ambos al mismo campo H.
- en el material: B(H) = µ(H).H - en el vacío: B0 = µ0.H
Se califica el material por su permeabilidad magnética relativa µr correspondiente a µ(H)/µ0.
Varias posibilidades para los aceros inoxidables Ugitech
Según el valor de su permeabilidad relativa, se definen dos familias:
• Los paramagnéticos* (1<µr<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
•L
os ferromagnéticos (µr>>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 4005
Acero inoxidable ferrítico UGI 4016L, UGI 4511
Acero inoxidable ferrítico
UGI 4105Si, IMRE, Ugiperm 12FM
07
Ferromagnético
57
60
76 a 78
Centros de producción UGITECH
Barras
Alambrón
UGITECH
Avenue Paul Girod
73403 UGINE Cedex
FRANCIA
Tel. +33 (0)4 79 89 30 30
Fax: +33 (0)4 79 89 34 34
UGITECH
Avenue Paul Girod
73403 UGINE Cedex
FRANCIA
Tel. +33 (0)4 79 89 30 30
Fax: +33 (0)4 79 89 34 34
UGITECH Italia
Via G. Di Vittorio, 34/36
20068 PESCHIERA BORROMEO
(MI)
ITALIA
Tel. +39 02 54 74 34 14
Fax: +39 02 54 74 34 30
Alambre
UGITECH
BP 33
58160 IMPHY
FRANCIA
Tel. +33 (0)3 86 21 37 98
Fax: +33 (0)3 86 21 31 03
UGITECH
Petite Rue Volais
BP 115
27800 BRIONNE
FRANCIA
Tel. +33 (0)2 32 47 33 37
Fax: +33 (0)2 32 44 96 39
UGITECH
3, Chemin de Majornas
BP 1109
01009 BOURG-EN-BRESSE
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Tel. +33 (0)4 74 50 55 00
Fax: +33 (0)4 74 50 55 10
SPRINT METAL
Edelstahlziehereien GmbH
Eckenhagener Strasse 2
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ALEMANIA
Tel. +49 (0)22 61 54 06 23
Fax: +49 (0)22 61 54 06 55
SPRINT METAL
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Gewerbegebiet West
39240 BRUMBY
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Fax: +49 (0)39 291 46 51 55
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Son 2.000 personas que trabajan juntas,
para usted, en el mundo entero
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