L'acier au carbone est un alliage métallique composé de fer et d'environ 0.05 à 2.1 % de carbone. Étudions les caractéristiques magnétiques de l'acier au carbone.
L'acier au carbone est magnétique car il contient un pourcentage maximum de fer qui est lui-même un bon matériau magnétique. Il présente du ferromagnétisme, c'est-à-dire qu'il est attiré par l'aimant et également lorsque l'acier au carbone est placé dans un champ magnétique puissant, l'acier au carbone lui-même se comporte comme un aimant.
acier au carbone se compose également d'une quantité spécifique d'éléments tels que le chrome, le cobalt, le nickel, le niobium, etc., pour obtenir la structure d'alliage souhaitée, la majorité d'entre eux présentent un magnétisme. Dans cet article, illustrons davantage les propriétés magnétiques de l'acier au carbone.
Pourquoi l'acier au carbone est-il ferromagnétique ?
Le ferromagnétisme est une propriété dans laquelle certains matériaux non chargés sont fortement attirés par les autres matériaux. Vérifions si l'acier au carbone est un matériau ferromagnétique.
L'acier au carbone est ferromagnétique en raison de sa structure. À température ambiante, les atomes présents dans l'acier au carbone possèdent une structure cubique centrée sur le corps qui fournit une force d'attraction élevée en permettant aux électrons d'adopter un spin parallèle dans la même direction, ce qui donne du ferromagnétisme à l'acier au carbone.
À une température supérieure à 1300 ° F, l'acier au carbone acquiert une structure cubique à faces centrées qui ne provoque aucune interaction magnétique. Ainsi, l'acier au carbone est non magnétique à haute température.
Perméabilité magnétique de l'acier au carbone
La perméabilité magnétique donne la mesure du degré de champ magnétique pénétrant à travers un matériau donné. Discutons de la perméabilité magnétique de l'acier au carbone.
La valeur estimée de la perméabilité magnétique de l'acier au carbone est de 1.26 × 10-4 H/m et sa perméabilité relative est approximativement égale à 100. La valeur de la perméabilité de l'acier au carbone dépend de la quantité de carbone. Si la quantité de carbone est faible, plus la valeur de perméabilité d'acier au carbone.
Propriétés magnétiques de l'acier au carbone
L'acier au carbone est un alliage de métal dur et moins ductile, le plus couramment utilisé pour fabriquer des couverts. Donnons une liste des propriétés magnétiques présentées par l'acier au carbone.
- Le comportement ferromagnétique de l'acier au carbone dépend de la température.
- L'acier au carbone a une perméabilité magnétique relativement élevée.
- La perte d'hystérésis dans l'acier au carbone est plus, ce qui signifie qu'ils perdent rapidement leur magnétisme.
Saturation magnétique en acier au carbone
La saturation magnétique se produit lorsqu'une augmentation du champ magnétique ne peut pas augmenter l'aimantation du matériau. Discutons de la saturation magnétique de l'acier au carbone.
La saturation magnétique acquise par l'acier au carbone est d'environ 2T. La saturation magnétique de l'acier au carbone riche en fer diminue avec la quantité de cobalt et de nickel présente dans l'alliage. Si la perméabilité de l'acier au carbone tombe à 1, on dit que le matériau atteint la saturation magnétique.
L'acier à faible teneur en carbone est-il magnétique ?
L'acier à faible teneur en carbone contient un maximum de fer. Concentrons-nous sur la propriété magnétique de l'acier à faible teneur en carbone.
L'acier à faible teneur en carbone est magnétique car il se compose de ferrite possédant une structure cubique centrée sur le corps, ce qui signifie que l'acier à faible teneur en carbone présente du ferromagnétisme.
Même si l'acier à faible teneur en carbone est un matériau ferromagnétique, il est difficile de fabriquer des aimants permanents en les utilisant car l'acier à faible teneur en carbone possède une faible force coercitive.
L'acier à haute teneur en carbone est-il magnétique?
L'acier à haute teneur en carbone est très solide et jamais malléable ou ductile. Découvrons la possibilité du magnétisme dans l'acier à haute teneur en carbone.
L'acier à haute teneur en carbone est magnétique et possède un ferromagnétisme en raison de la microstructure de ferrite présente dans l'acier au carbone constitué de la plupart des électrons non appariés et des spins dans la même direction.
L'acier à haute teneur en carbone peut acquérir un magnétisme temporaire lorsqu'il est placé dans un champ magnétique puissant et large. L'acier à haute teneur en carbone contient une quantité spécifique de cobalt, de nickel qui les aide à acquérir du magnétisme.
Acier à faible teneur en carbone vs acier à haute teneur en carbone
Basé sur la quantité de pourcentage de carbone, l'acier au carbone est dérivé de l'acier à faible et à haute teneur en carbone. Donnons un tableau de comparaison entre l'acier à faible teneur en carbone et l'acier à haute teneur en carbone.
| Caractéristiques | Acier à faible teneur en carbone | Acier à haute teneur en carbone |
|---|---|---|
| La teneur en carbone | Ils ont une teneur en carbone de 0.05 % à 0.3 % | Ils ont une teneur en carbone de 0.6 % à 1.5 % |
| Présence d'autres éléments | La teneur en carbone a très moins de manganèse pour être flexible | Le carbone à haute teneur en carbone est riche en tungstène et en chrome |
| Force | L'acier à faible teneur en carbone est un alliage d'acier au carbone doux. | L'acier à haute teneur en carbone est un alliage d'acier au carbone dur. |
| Arrangement de carbone | L'acier à faible teneur en carbone possède une structure BCC avec un agencement structurel en carbone de haute qualité. | L'agencement structurel du carbone dans l'acier à haute teneur en carbone est un agencement ordinaire possédant une structure BCC. |
| Coût et moulage | Aciers à faible teneur en carbone et peu coûteux et faciles à former. | Le coût de l'acier à haute teneur en carbone est légèrement élevé et il est difficile de les mouler. |
| Applications | En raison de sa faible résistance à la traction, l'acier à faible teneur en carbone a des applications limitées. | L'acier à haute teneur en carbone est largement utilisé dans la fabrication d'outils et de fils à ressorts. |
Conclusion
Terminons cet article en déclarant que l'acier au carbone est un alliage de métal dur différent de l'acier inoxydable. Les propriétés magnétiques de l'acier au carbone dépendent de la température en raison du changement de structure cristalline avec la température.
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Je m'appelle Keerthi K Murthy, j'ai obtenu un diplôme universitaire en physique, avec une spécialisation dans le domaine de la physique du solide. J'ai toujours considéré la physique comme une matière fondamentale liée à notre vie quotidienne. Étant étudiant en sciences, j'aime explorer de nouvelles choses en physique. En tant qu'écrivain, mon objectif est d'atteindre les lecteurs de manière simplifiée à travers mes articles.