O aço pode consistir em vários compostos em concentrações variadas e esses compostos determinam suas propriedades magnéticas e força magnética.
O aço ferrítico demonstra características magnéticas, enquanto o aço não ferrético é essencialmente não magnético.
De modo geral, o aço é magnético . No entanto, existem algumas questões intrigantes sobre o aço magnético que você precisa saber.
Propriedades que tornam o aço magnético
· Presença de Ferro
Ferro ou ferrita é normalmente o principal composto encontrado na maioria dos tipos de aço. Por ser essencialmente ferromagnético, sua presença e concentração determinam as capacidades magnéticas do aço. Uma concentração mais alta de ferrita se traduz em propriedades magnéticas mais fortes.
· Estrutura Cristalina
O aço tem uma configuração característica semelhante a um cristal e o tipo de estrutura cristalina tem um forte impacto nas capacidades magnéticas do aço. O aço com estrutura cúbica de corpo centrado demonstra magnetismo superior, enquanto o aço com estrutura cúbica de face centrada exibe não magnetismo.
· Presença de Carbono
De todos os compostos de liga utilizados para reforçar o aço, o carbono é o mais comum. Aço com concentrações de carbono comparativamente mais altas exibe propriedades magnéticas mais fortes.
· Suscetibilidade Magnética
O aço, especialmente o aço à base de ferro, torna-se facilmente magnetizado quando exposto a campos magnéticos robustos. A suscetibilidade magnética deste aço é de aproximadamente 14 e isso é uma prova de suas fortes propriedades magnéticas. No entanto, a suscetibilidade magnética do aço não ferromagnético é uma delas.
Diferentes tipos de aço e suas propriedades magnéticas
Com base nas propriedades magnéticas, o aço pode ser categorizado em três; Aço ferrítico, martensítico e austenítico. Aqui está uma análise de seus comportamentos magnéticos distintos.
· Aço Ferrítico
O aço ferrítico é conhecido por seu alto teor de ferro e também exibe uma concentração de cromo relativamente maior, de 10 a 30%. Devido ao alto teor desses dois compostos, o aço ferrítico é considerado magnético. Este aço magnético possui uma estrutura cristalina e seu comportamento magnético o torna uma ferramenta valiosa em fixadores magnéticos e utensílios de cozinha.
· Aço Martensítico
O aço martensítico possui a maior concentração de carbono e também apresenta outras ligas ferromagnéticas como o níquel. Como tal, demonstra um forte comportamento magnético. Com um teor de cromo de aproximadamente 12-18%, o aço martensítico é útil em aplicações magnéticas que priorizam dureza e resistência.
· Aço Austenítico
O aço austenítico é composto de austenita e isso o torna essencialmente não magnético, apesar de apresentar ligas magnéticas como níquel e manganês. Possui uma configuração cúbica de face centrada característica, que limita o magnetismo. Pode, no entanto, ser magnetizado através de vários tratamentos, como trabalho a frio.
Vantagens do aço magnético
- Recursos magnéticos impressionantes: Com propriedades e resistências magnéticas variadas, o aço oferece uma solução viável sempre que você precisar de um magnetismo suave ou mesmo forte.
- Alta suscetibilidade magnética: Você pode facilmente transformar o aço em um ímã, pois suas propriedades magnéticas são facilmente ativadas na presença de campos magnéticos fortes.
- Blindagem Magnética Forte: Devido à sua alta permeabilidade magnética, você pode utilizar aço magnético para proteger áreas e máquinas sensíveis de forças magnéticas externas.
- Bastante acessível: Comparado a outros materiais magnéticos, o aço é relativamente mais barato e mais durável, garantindo assim mais vida útil.
- Extremamente forte: Você pode implantar aço magnético em ambientes voláteis, sem se preocupar com abrasão. Ele tira sua força de sua estrutura cristalina.
- Fácil de reciclar: Você pode reaproveitar seu aço magnético de maneira fácil e econômica para outros usos, promovendo assim a sustentabilidade.
Fatores que podem impactar o magnetismo no aço
· Tratamento Térmico
Submeter o aço a tratamento térmico pode resultar em comportamento magnético estranho. Por exemplo, aquecê-lo e posteriormente resfriá-lo pode diminuir a suscetibilidade magnética do seu ímã. No entanto, o aquecimento do aço martensítico pode elevar a permeabilidade magnética do seu ímã de aço devido à formação de martensita.
· Composição
Vários graus de aço são caracterizados por elementos distintos como compostos de liga. A distinção entre esses compostos e suas concentrações explica os comportamentos magnéticos distintos dos diferentes tipos de aço. Por exemplo, o aço com liga de manganês tende a ser mais permeável.
· Temperatura
A temperatura tem o mesmo efeito no aço magnético e em outros objetos magnéticos. Calor ou temperatura excessivos desconfiguram os domínios magnéticos do aço magnético, resultando em propriedades magnéticas inferiores. Depois de submeter o aço a temperaturas além do seu ponto Curie, ele perde seu magnetismo.
· Forças Magnéticas Externas
Depois de expor o aço a forças magnéticas externas mais robustas, o alinhamento do seu domínio magnético imitará o do ímã mais forte.
Isso resultará em aço magnetizado, uma vez que o aço ferrítico é altamente suscetível. No entanto, expor o aço magnetizado a forças magnéticas mais fortes pode levar à perda das características magnéticas.
· Microestrutura
O aço magnético é feito de uma infinidade de grãos minúsculos, cujo tamanho e configuração podem variar em diferentes graus e tipos de aço.
Aços com grãos relativamente pequenos podem ser facilmente dotados de poderes magnéticos e também possuem baixa coercividade. O aço com grãos grandes, pelo contrário, é difícil de magnetizar e tem uma coercividade comparativamente maior.
· Estresse Mecânico
O estresse mecânico, que pode incluir bater com um objeto pesado ou suportar peso excessivo, pode diminuir bastante a produtividade do seu aço magnético. Esta tensão pode desarranjar os domínios alinhados, resultando em perda de magnetismo.
· Deformação
A deformação impacta diretamente o comportamento magnético do aço magnético, distorcendo a configuração cristalina do seu aço. O trabalho a frio, por exemplo, pode transformar o aço austenítico em aço martensítico, capaz de cumprir funções magnéticas. Outras técnicas de deformação capazes de alterar a configuração do aço são a trefilação e a laminação.
· Impurezas Estrangeiras
A presença de elementos indesejados ou impurezas no aço magnético também perturba as suas propriedades magnéticas. As impurezas comuns incluem o fósforo, que normalmente interfere na configuração e no movimento do domínio. A presença de tais impurezas pode dificultar a magnetização e desmagnetização do aço.
Usos comuns de aço magnético
Graças à sua característica ferromagnética aliada à sua resistência, o aço magnético é altamente utilizado e apreciado em diversos setores.
- Fazendo eletroímãs: Os eletroímãs modernos, comuns em ímãs de elevação e transformadores, geralmente consistem em um núcleo de aço. O aço é preferido devido à sua resistência e resistência à corrosão.
- Transmitindo Eletricidade em Transformadores: Em transformadores e redes elétricas, o aço é utilizado para transferir energia e transfigurar tensão.
- Armazenamento de dados magnéticos: O aço magnético é comumente usado para fabricar pratos de disco rígido porque é magneticamente receptivo. Isso facilita a captura e preservação de dados.
- Fabricação de núcleos motores: O aço magnético é um excelente material para a fabricação de motores elétricos devido às suas capacidades magnéticas.
- Fabricação de separadores magnéticos: O aço também é amplamente explorado para a fabricação de separadores magnéticos responsáveis pela extração de elementos magnéticos de misturas.
- Fabricação de Atuadores Magnéticos: O aço ferromagnético fornece campos magnéticos confiáveis quando usado para produzir atuadores para sistemas automotivos.
- Fabricação de máquinas de ressonância magnética: A maioria dos ímãs de ressonância magnética são feitos de aço, pois podem gerar campos magnéticos estáveis e robustos, eliminando assim a ameaça de prejudicar os pacientes.
- Fabricação de agulhas de bússola: O aço magnético oferece um material forte e durável para a fabricação de agulhas magnéticas para ajudar as bússolas a determinar a direção.
- Fabricação de trilhos Maglev: A maioria dos trilhos magnéticos é feita de aço porque é forte e pode gerar forças magnéticas poderosas para facilitar viagens suaves de trem.
- Indústria Ferroviária: Com estrutura cristalina, o aço é frequentemente explorado para fabricar rodas de trens e outros componentes que necessitam de materiais resistentes.
Mais recursos :
Aço Magnético – Fonte: SCIENCE DIRECT
O aço inoxidável é magnético? – Fonte: UMD
Ponto de fusão do aço – Fonte: HM