MAGNETISM IN STAINLESS STEELS MAGNETISMO NEGLI ACCIAI INOSSIDABILI Magnetic flow and electric current Flusso Magnetico e corrente Magnetic flow and electric current Flusso Magnetico e corrente Ferromagnetism-Ferromagnetismo Ferromagnetism is the basic mechanism by which certain materials (such as iron) form permanent magnets, or are attracted to magnets. In physics, several different types of magnetism are distinguished. Ferromagnetism (including ferrimagnetism) is the strongest type; it is the only type that creates forces strong enough to be felt, and is responsible for the common phenomena of magnetism encountered in everyday life. Other substances respond weakly to magnetic fields with two other types of magnetism, paramagnetism and diamagnetism, but the forces are so weak that they can only be detected by sensitive instruments in a laboratory. Il ferromagnetismo è la proprietà di alcuni materiali, detti materiali ferromagnetici, di magnetizzarsi molto intensamente sotto l'azione di un campo magnetico esterno e di restare a lungo magnetizzati quando il campo si annulla, diventando così magneti. Questa proprietà si mantiene solo al di sotto di una certa temperatura, detta temperatura di Curie, al di sopra della quale il materiale si comporta come un materiale paramagnetico. Per il ferro, ad esempio, questa temperatura è di circa 770 °C. Paramagnetism-Paramagnetismo Paramagnetism is a form of magnetism whereby certain materials are attracted by an externally applied magnetic field. In contrast with this behavior, diamagnetic materials are repelled by magnetic fields. Paramagnetic materials include most chemical elements and some compounds; they have a relative magnetic permeability greater than or equal to 1 (i.e., a positive magnetic susceptibility) and hence are attracted to magnetic fields. Il paramagnetismo è una forma di magnetismo che alcuni materiali mostrano solo in presenza di campi magnetici, e si manifesta con una magnetizzazione avente stessa direzione e verso di quella associata al campo esterno applicato al materiale paramagnetico stesso.I materiali paramagnetici sono caratterizzati a livello atomico da dipoli magnetici che si allineano con il campo magnetico applicato, venendone debolmente attratti. Diamagnetism-Diamagnetismo Diamagnetic materials create a magnetic field in opposition to an externally applied magnetic field. It is a quantum mechanical effect that occurs in all materials; where it is the only contribution to the magnetism the material is called a diamagnet. Unlike a ferromagnet, a diamagnet is not a permanent magnet. Its magnetic permeability is less than μ0 (the permeability of free space). Il diamagnetismo è una forma di magnetismo che tutti i materiali mostrano in presenza di un campo magnetico. Si tratta di un effetto molto debole di natura quantistica, che viene annullato qualora il materiale goda di altre proprietà magnetiche come il ferromagnetismo o il paramagnetismo. I materiali in cui il diamagnetismo si manifesta in maniera rilevante sono detti materiali diamagnetici, e sono caratterizzati dal fatto che la magnetizzazione ha verso opposto rispetto al campo magnetico, e quindi di esserne debolmente "respinti". In ambito non scientifico i materiali diamagnetici sono spesso semplicemente detti "non magnetici". Magnetization directions Direzioni di magnetizzazione Magnetic domains and magnetic field Domini magnetici e campo magnetico Magnetic Flow/Magnetic Field & Saturation Flusso Magnetico/Campo Magnetico e Saturazione Magnetization Curve Curva di magnetizzazione Saturation Saturazione Induction of a magnetic flow Induzione di un flusso magnetico Magnetization curve and hysteresis cycle Curva di magnetizzazione e ciclo di isteresi Origin of magnetism in stainless steels Origine del magnetismo negli acciai inossidabili - Ferrite / Residual ferrite - Ferrite / Ferrite residua - Martensite / Mechanical martensite - Martensite / Martensite meccanica EFFECT OF ADDITION OF Cr AND Ni + Cr Ni + Elementary cells of stainless steels Cella di un reticolo cubico a corpo centrato (ccc) Cella di un reticolo cubico a facce centrate (cfc) MARTENSITE Cella di un reticolo cubico a corpo centrato (ccc) Cella di un reticolo cubico a facce centrate (cfc) Schaeffer Diagram Relazione tra il contenuto di nichel ed il contenuto di cromo nelle principali classi degli acciai inossidabili %Ni %Cr RESIDUAL FERRITE / FERRITE RESIDUA Liq σ γ Example of residual ferrite in AISI 304 Esempio di ferrite residua nell’AISI 304 Esempio di ferrite delta in una struttura di solidificazione di un acciaio AISI 304 Mechanical martensite / Martensite meccanica Ex. AISI 304 MARTENSITE Cella di un reticolo cubico a corpo centrato (ccc) Cella di un reticolo cubico a facce centrate (cfc) Mechanical martensite / Martensite meccanica AISI 304 a) 10% cold reduction / riduzione a freddo b) 40% cold reduction / riduzione a freddo c) 50% cold reduction /riduzione a freddo Induction of a magnetic flow Induzione di un flusso magnetico Demagnetization Smagnetizzazione Demagnetizing cycle Cicli demagnetizzanti Demagnetizing cycles Cicli di demagnetizzazione WI-DEM Wire Demagnetization by EUREINOX