ビラリ効果の除去（圧力により、磁化の強さが変化し…

質問

ビラリ効果の除去（圧力により、磁化の強さが変化した磁性体の原状回復）

ステンレス（SUS410や304）を曲げ加工した際に発生する
磁化強さの変化を、元の状態に戻したいのですが
どのような方法があるのでしょうか。

応力除去することで、元に戻るのでしょうか。

御教示下さいますよう、お願い申し上げます。

回答No.2

noname#230359

ビラリ効果とは？
　　　磁歪の逆の効果、すなわち、磁性体に歪みを与えることで磁性体の磁場に対する応答が変化
　　　する現象をビラリ効果と呼び、応力センサなどに応用される
なのでステンレスが磁気を帯びる現象を指すのではない(磁歪は理解が難しい。電歪なら圧電現象で?逆の効果?も判りやすい)

挙げられた SUS410 はマルテンサイト系ステンレス。そもそも磁性を持ってるので問題となるような個所には使えない。
SUS304 はオーステナイト系で非磁性だが、言われるように曲げ加工した際に応力が働くとオーステナイトをマルテンサイトに変化させてしまい磁性を持つようになる。

＞元の状態
とは何を指すか？
?磁石にくっつかない
　　SUS410 は不可能、SUS304 を元に戻すには回答(１)のように熱処理しかない。
?鉄片を引きつけない
　　脱磁機を使う。
　　交流の電磁石。ＳＮ極性を交番しつつ徐々に弱めていって磁気を抜く。
　　この状態は?と違い、磁石を触れさせたりすると元に戻って磁気を帯びる。

SUS304 の方について問題があるなら、加工で変化しにくい SUS305、310S を使うベシというのが私の頭にインプットされてます。

SUS410 は 13クロムと称され最低限の耐錆性を持つステンレス。。。そこまでは一般常識
しかし東北特殊鋼がこれをベースにしてSiなどを添加したものを?電磁ステンレス?と銘打って上市しており、その用途に?磁気センサー?ともなってますね。初めて知りました。

これと SUS304 とをどう組合わせて使われているのか私の理解を超えてるが、そうした用途でお使いで、＜元の透磁率に戻す方法＞としては、やはり熱処理する他ないと思います。

＜平板を曲げ加工した場合にもともと持つ磁性がさらに強くなる＞
電磁鋼板の方向性などから類推して、そうなる可能性はあると思いますが、問題に直面されておるのですから。。。

東北特殊鋼のＨＰには該当品種について
【標準熱処理条件】
K-M31、K-M35FL、K-M60　950℃×3hr-炉冷
　　　http://www.tohokusteel.com/pages/tokusyu_zai1.htm
となってます。これを使われてるかどうかに関わりなく此処に聞いてみたらどうでしょう。

お礼

大変丁寧なご回答を頂き、ありがとうございました。

さて、磁性を持つSUS410に関してですが、例えば平板を曲げ加工した場合に
もともと持つ磁性がさらに強くなる(透磁率が上がる)、という現象は
起こるのでしょうか。
また起こったとしたら、それを元の透磁率に戻す方法はあるのでしょうか。

申し訳ございませんが、御教示をお願い致します。

懇切丁寧なご説明を頂き、ありがとうございました。
また、何かございましたら、よろしくお願い致します。

回答No.1

noname#230359

ビラリ効果というのは、初耳ですが、曲げ加工によって転移が大量に発生し、磁化の強さが変わってしまったと理解すると

フェライト系のSUS410の場合は、応力除去だけでなく、再結晶、粒成長によって、元の結晶粒の大きさまで戻れば、元に戻ったと言えるのでないでしょうか。

オーステナイト系のSUS304の場合は、加工誘起マルテンサイト変態している可能性があるので、固溶化処理温度まで上げて、マルテンサイトを固溶させる必要があるでしょう。

単純に消磁だけしたいのであれば、キューリー点温度以上の焼なましでもOKでしょうし、不完全でもある程度戻ればOKなのであれば再結晶温度以上でもいいのでしょう。

透磁率を戻すためには焼なましするしかありません。

それから透磁率は、逆ですね。

透磁率が高いというのは、磁化するための抵抗が小さい状態です。
結晶粒界や転移は、抵抗となり得ますので、矯正加工によって、転移が大量に発生した状態というのは、透磁率が下がるということです。

これを元の透磁率に戻すということは、矯正加工によって生じた転移を無くしてやる必要があります。

ただ焼なましによって、再結晶すればいいかというと単純にそうではありません。
転移は、再結晶を誘起するので、再結晶温度ぎりぎりの低い温度では、結晶粒の微細化が生じ、元の結晶粒より小さくなる可能性があります。
結晶粒が小さい→磁化するための抵抗が大きい状態ということですので、元の結晶粒の大きさに回復するまで結晶粒の成長させるだけの温度、時間で、焼なましする必要があるでしょう。

これは、元々の結晶粒の状態と矯正加工の状態によるので、先行テスト、評価して、条件を決めてやる必要があるでしょう。

もう一つの勘違いされているかもしれないのでアドバイスします。

磁化するための抵抗が大きいということは、磁気が抜けるための抵抗も大きくなり、残留磁気が大きくなります。

切削や矯正など、摩擦される加工では、磁化される場合がある様です。
矯正加工されたことで磁化された残留磁気がある状態を解消したいのか、繰り返し磁化される使い方をするために一定の透磁率を確保する必要があるのかで、やるべき処置は異なります。

お礼

ご回答を頂き、ありがとうございます。
大変勉強になりました。

例えば、SUS410材を曲げ加工して、具体的にいえば透磁率が上昇する
といった現象は起こるのでしょうか。
また、それが起こった場合に、透磁率を元に戻すには、どのような
方法があるのでしょうか。

懇切丁寧なご説明を頂き、ありがとうございました。
また何かございましたら、よろしくお願いします。