Il magnetismo e l’inox
UGITECH vi propone un know-how e un’ampia gamma di acciai inossidabili per impiego elettrotecnico: • • • •
Delle marche austenitiche per garantire pezzi amagnetici Delle marche ferritiche per i nuclei dolci e resistivi Delle marche martensitiche per le sollecitazioni meccaniche Acciai duplex per marcate esigenze in tema di corrosione
Un’offerta completa: Barre tonde – esagonali, Profili e diametri speciali su richiesta. Stati metallurgici e finiture: • trafilato, • trafilato e rettificato, • trafilato con ricottura magnetica e rettificato (marche ferritiche) Per classificare i materiali ferromagnetici, Ugitech si avvale di tutte le tecnologie di misurazione del magnetismo, tutte normalizzate: permeametro (IEN 60604-4/ ASTM A341/A341M), coercimetro (IEN 60604-7), flussometro, sigmametro.
Hc (A/m)
µmax
Permeabilità relativa massima / campo coercitivo in funzione del limite elastico 3000
2500
2500
2000
2000 1500
Martensitici
Ferritici
1500
1000 1000
Duplex
500
500
Ferritici
Martensitici 0
200
400
Duplex
800
1000
1200
RP0.2 (MPa)
0
200
400
600
800
1000
1200
RP0.2 (MPa)
02
Per l’amagnetismo: Gli austenitici UGITECH
Molteplici sono le applicazioni che necessitano un amagnetismo stabile. In questo contesto si devono preferire le marche austenitiche: • Caratteristiche di resistenza a corrosione e meccaniche, • Valori bassissimi di permeabilità
Alcune precauzioni nella scelta e nella posa in opera:
Una marca austenitica non adeguata può generare nel corso della sua trasformazione a freddo delle plaghe di fase martensitica che presenta un certo ferromagnetismo. Ugitech propone marche relativamente insensibili a questo effetto: UGI 305-2 o UGI 202N Esempi di evoluzione della permeabilità relativa di fili in funzione della marca e dei vari gradi d’incrudimento.
(u
a)
30
to
3
cr
ud
im
en
20
ra
do
d’
in
10
2
0
G
Permeabilità relativa
4
1
303 Ima
marche
03
304
304L + Cu Ima
305-2
tasso d'incrudimento 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
Per il magnetismo:
le marche ferritiche UGITECH Ugitech propone una gamma di marche specificamente dedicate alle applicazioni magnetiche,
+ magnetismo
UGIPERM 12FM
4016L
+ proprietà meccaniche - lavorabilità
4105Si
+ Migliore resistenza alla corrosione
IMRE
4511
+ saldabilità + Migliore resistenza alla corrosione + magnetismo - lavorabilità
Ugiperm 12FM: • Acciaio inossidabile ferritico al 12% di cromo, con o senza zolfo • Il riferimento inox per le prestazioni magnetiche: ottima permeabilità e basso campo coercitivo. • Resistenza alla corrosione sufficiente a contatto con la benzina, • Forte induzione di saturazione e resistività elettrica Marca particolarmente adatta alle applicazioni esigenti con tempi di reazione rapidi: elettroiniezione, elettrovalvole, sensori magnetici, freni magnetici. UGI 4105Si: • Acciaio inossidabile risolforato al 17% di cromo e all’1,5% di silicio corrispondente alla lega 2 della norma ASTM A838/838M. • Compromesso resistenza alla corrosione/magnetismo ricercato. • 2 livelli di magnetismo su barre ricotte secondo le esigenze del cliente. La marca più diffusa nel settore dell’iniezione automobilistica come nel campo delle elettrovalvole. IMRE: • Acciaio inossidabile risolforato al 18% di cromo, all’1,5% di silicio e all’1,5% di molibdeno • Eccellente resistenza alla corrosione in ambiente acquoso, particolarmente in ambiente clorurato. • Livello di magnetismo vicino al UGI4105Si Marca molto utilizzata per le elettrovalvole; UGI 4016L: • Acciaio inossidabile al 17% di cromo e basso tenore di zolfo • Prestazioni magnetiche simili all’UGI 4105Si, con una resistività elettrica meno elevata, ma con più elevate caratteristiche meccaniche Marca utilizzata per applicazioni automobilistiche UGI 4511: • Acciaio inossidabile stabilizzato al niobio e a basso tenore in zolfo • Il 17% di cromo permette una migliore resistenza in ambienti aggressivi. • Prestazioni magnetiche simili a quelle dell’Ugiperm 12FM. • Il migliore compromesso Resistenza alla corrosione/magnetismo Marca utilizzata per applicazioni automobilistiche - elettrovalvole
04
Esempio: posizionamento in base alla permeabilità massima / resistività elettrica.
Permeabilità massima
Diagramma Permeabilità relativa massima in funzione della resistività elettrica di alcune marche ferritiche. 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
Resistività (µΩ.cm)
Caratteristiche generali delle marche idonee alle applicazioni magnetiche. Magnetizzazione di saturazione (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 à 200
130 à 200
100 à 125
150 à 200
100 à 150
1100 à 2000
1200 à 2200
2000 à 3000
1000 à 2000
2000 à 3000
Campo residuo* (T)
0.25 à 0.8
0.5 à 0.9
0.5 à 0.7
0.5 à 1
0.5 à 1
Resistività (µΩ.cm)
76
77
78
60
60
Permeabilità massima
Ambienti adatti
Lavorabilità
Carburanti, Carburanti, Carburanti, Carburanti, Carburanti, Ambienti acquosi ambienti acquosi Ambienti acquosi Ambienti acquosi Ambienti acquosi mediamente mediamente mediamente mediamente mediamente aggressivi e clorurati, aggressivi e aggressivi e poco aggressivi e poco clorurati (resistenza Esempio: macchine clorurati clorurati clorurati in zone saldabili) per bevande migliorata
migliorata
Migliorata o standard
standard
standard
* misura dopo saturazione magnetica del materiale
Ugitech adegua lo stato metallurgico delle sue marche alle esigenze delle vostre applicazioni.Per ottenere un comportamento ferromagnetico dolce, è necessario effettuare una ricottura magnetica sulle barre o sui pezzi lavorati. A seconda della marca e del livello di magnetismo richiesto, le condizioni di trattamento termico sono adattate per ottenere una struttura metallurgica ottimizzata. Nella figura potrete osservare la microstruttura di una medesima marca trattata in 2 modi diversi e che presenta prestazioni magnetiche diverse. Questo esempio illustra l’effetto della dimensione dei grani sul campo coercitivo. A/
B/
Micrografie su 1.4511 trattato mediante ricottura magnetica e non trattato. Influenza sul campo coercitivo. A/ Non trattato - Hc = 350 A/m B/ Trattato - Hc = 140 A/m
200 µm 05
200 µm
Il compromesso martensitico Le marche martensitiche permettono di ottenere buone prestazioni magnetiche con proprietà meccaniche elevate. Rispetto alle marche ferritiche, queste marche sono più difficili da magnetizzare e smagnetizzare e possono quindi essere interessanti nel caso di pezzi di tipo magnete permanente. Caratteristiche generali di alcune marche martensitiche inossidabili UGITECH UGI 4005
UGI 4313
UGI 4418
UGI 4542
1.75
1.6
1.3 - 1.5
1.3 - 1.5
Campo coercitivo* (A/m)
850 - 1000
1200 - 1500
1650 - 2600
1800 - 3400
Magnetizzazione di saturazione (T)*
Permeabilità massima*
180 - 380
200 - 300
100 - 200
50 - 200
Campo residuo* (T)
0.9 - 1.2
0.7
0.5 - 0.7
0.4 - 0.7
Resistività (µΩ.cm)
57
60
80
70 - 80
Rp0.2 : 570-700 Rm : 730-830
Rp0.2 : 800 Rm : 1000
Rp0.2 : 930 Rm : 1020
Rp0.2 : 800 - 1200 Rm : 800 - 1300
Car. mec (Mpa)*
* in funzione del trattamento termico
Una soluzione intermedia: la gamma UGIPLEX I Duplex sono interessanti per l’utilizzo in ambienti molto corrosivi. La presenza di una fase austenitica amagnetica riduce l’induzione di saturazione oltre ai valori di µ, Hc rispetto alle marche ferritiche. Caratteristiche generali di alcune marche UGIPLEX UGI 4362
UGI 4462
UGI 4507
Magnetizzazione di saturazione (T)
0.55
0.55
0.50
Campo coercitivo* (A/m)
600
700
750
Permeabilità massima
50
40
30
Campo residuo (T)
0.05
0.04
0.03
Resistività (µΩ.cm)
80
80
Ambiente adatto
85 Duplex “gamma alta” per Duplex “gamma media” le applicazioni più severe per le industrie chimiche, nell’industria chimica, Identico a quelli indicati per petrolchimiche, industria cartaria petrolifera, nell’industria cartaria, l’UGI 4404 (AISI 316) e per la desalinazione dell’acqua desalinazione e anti di mare. inquinamento. *misura dopo saturazione magnetica
06
Come funziona? Applicando un campo magnetico esterno (con un solenoide o un magnete), gli elettroni presenti nel materiale reagiscono conferendogli proprietà magnetiche specifiche.
Le grandezze utilizzate
Questa reazione si misura mediante l’induzione B (aria + materiale) o mediante la polarizzazione magnetica J, specifica del materiale. Per valutare l’effetto indotto dal materiale, solitamente si usa confrontarlo con quello generato dal vuoto B0, sottoposti entrambi allo stesso campo H. - nel materiale: B(H) = µ(H).H - nel vuoto: B0 = µ0.H Si qualifica il materiale in base alla sua permeabilità magnetica relativa µr corrispondente a µ/µ0.
Diverse possibilità per gli inox Ugitech In base al valore della loro permeabilità relativa, si definiscono due gruppi: • I paramagnetici* (µr ≥1) che si lasciano attraversare dal campo H con poche modifiche. Vengono utilizzati per pezzi che devono rimanere “trasparenti” quando viene applicato loro un campo. Ne fanno parte gli acciai inossidabili austenitici. Affinché rimangano paramagnetici qualunque siano le condizioni di lavorazione e di trattamento termico, è necessario avere un’austenite molto stabile. *chiamati anche amagnetici
• I ferromagnetici (µr >> 1). Comprendono gli acciai inossidabili ferritici, martensitici e duplex. La polarizzazione del metallo tende ad allinearsi con il campo esterno, a canalizzarlo e a rinforzarlo. Possono essere utilizzati come amplificatori di campo (nucleo magnetico) e/o per canalizzare il campo (schermatura magnetica).
La resistività elettrica è importante? Gli acciai inossidabili sono particolarmente ben posizionati per quel che riguarda questa caratteristica, per il fatto che contengono molti elementi di lega. Quando un pezzo ferromagnetico è sottoposto a un campo variabile, vengono create correnti di Foucault. Per ottenere una rapida reazione dell’applicazione, le prestazioni magnetiche da sole possono non essere sufficienti. Per contrastare questo fenomeno si ricorre a materiali dalla resistività elettrica elevata. L’esperienza ha dimostrato che la resistività può essere importante quanto le grandezze magnetiche tradizionali. Resistività elettriche tipiche di materiali misurate a 25 °C Materiale
Comportamento
Resistività (µΩ.cm)
Acciaio inossidabile austenitico tipo AISI 304, 316
Paramagnetico
72 - 74
Acciaio elettrico
13
Acciaio al 2,5% di silicio
40
Acciaio inossidabile martensitico UGI 4005 Acciaio inossidabile ferritico UGI 4016L, UGI 4511 Acciaio inossidabile ferritico UGI 4105Si, IMRE, Ugiperm 12FM
07
Ferromagnetico
57 60 76 - 78
Sedi produttive UGITECH Barre
Vergella
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
Fili Trafilati 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 FRANCIA Tel. +33 (0)4 74 50 55 00 Fax: +33 (0)4 74 50 55 10 SPRINT METAL Edelstahlziehereien GmbH Eckenhagener Strasse 2 51580 REICHSHOF - Pochwerk GERMANIA Tel. +49 (0)22 61 54 06 23 Fax: +49 (0)22 61 54 06 55 SPRINT METAL Edelstahlziehereien GmbH Gewerbegebiet West 39240 BRUMBY GERMANIA Tel. +49 (0)39 291 46 51 0 Fax: +49 (0)39 291 46 51 55
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