O aço carbono é uma liga metálica composta por ferro e cerca de 0.05-2.1% de carbono. Vamos estudar as características magnéticas do aço carbono.
O aço carbono é magnético, pois contém uma porcentagem máxima de ferro, que é um bom material magnético. Apresenta ferromagnetismo, ou seja, é atraído pelo ímã e também quando o aço carbono é colocado em um campo magnético forte, o próprio aço carbono se comporta como um ímã.
aço carbono também consiste em uma quantidade específica de elementos como cromo, cobalto, níquel, nióbio, etc., para obter a estrutura de liga desejada, a maioria deles exibe magnetismo. Neste post, vamos ilustrar mais as propriedades magnéticas do aço carbono.
Por que o aço carbono é ferromagnético?
O ferromagnetismo é uma propriedade na qual certos materiais não carregados são fortemente atraídos por outros materiais. Vamos verificar se o aço carbono é um material ferromagnético.
O aço carbono é ferromagnético devido à sua estrutura. À temperatura ambiente, os átomos presentes no aço carbono possuem estrutura cúbica de corpo centrado que proporciona alta força atrativa ao permitir que os elétrons adotem spin paralelo na mesma direção que confere ferromagnetismo ao aço carbono.
Em temperaturas mais altas acima de 1300°F, o aço carbono adquire uma estrutura cúbica de face centrada que causa qualquer interação magnética. Assim, o aço carbono não é magnético em alta temperatura.
Permeabilidade magnética de aço carbono
A permeabilidade magnética dá a medida do grau de penetração do campo magnético através de um determinado material. Vamos discutir a permeabilidade magnética do aço carbono.
O valor estimado da permeabilidade magnética do aço carbono é 1.26×10-4 H/m e sua permeabilidade relativa é aproximadamente igual a 100. O valor da permeabilidade do aço carbono depende da quantidade de carbono. Se a quantidade de carbono for baixa, maior o valor de permeabilidade de aço carbono.
Propriedades magnéticas do aço carbono
O aço carbono é uma liga de metal duro e menos dúctil, mais comumente usada para fazer talheres. Vamos fornecer uma lista de propriedades magnéticas exibidas pelo aço carbono.
- O comportamento ferromagnético do aço carbono depende da temperatura.
- O aço carbono tem uma permeabilidade magnética relativamente alta.
- A perda de histerese em aço carbono é mais, o que significa que eles perdem o magnetismo rapidamente.
Saturação magnética de aço carbono
A saturação magnética é quando um aumento no campo magnético não pode aumentar a magnetização do material. Vamos discutir a saturação magnética do aço carbono.
A saturação magnética adquirida pelo aço carbono é de aproximadamente 2T. A saturação magnética do aço carbono rico em ferro diminui com a quantidade de cobalto e níquel presentes na liga. Se a permeabilidade do aço carbono cair para 1, diz-se que o material atinge a saturação magnética.
O aço de baixo carbono é magnético?
O aço de baixo carbono contém o máximo de ferro. Vamos nos concentrar na propriedade magnética do aço de baixo carbono.
O aço de baixo carbono é magnético, pois consiste em ferrite possuindo estrutura cúbica de corpo centrado, o que significa que o aço de baixo carbono exibe ferromagnetismo.
Embora o aço de baixo carbono seja um material ferromagnético, é difícil fazer ímãs permanentes usando-os porque o aço de baixo carbono possui baixa força coercitiva.
O aço de alto carbono é magnético?
O aço de alto carbono é muito forte e nunca maleável ou dúctil. Vamos aprender sobre a possibilidade de magnetismo em aço de alto carbono.
O aço de alto carbono é magnético e possui ferromagnetismo devido à microestrutura de ferrita presente no aço carbono consistindo na maioria dos elétrons desemparelhados e spins na mesma direção.
O aço de alto carbono pode adquirir magnetismo temporário quando colocado em um campo magnético poderoso e grande. O aço de alto carbono contém uma quantidade específica de cobalto, níquel, que os ajuda a adquirir magnetismo.
Aço de baixo carbono vs aço de alto carbono
Com base na quantidade de porcentagem de carbono, o aço carbono derivou em aço de baixo e alto carbono. Vamos dar uma tabela de comparação de aço de baixo carbono vs aço de alto carbono.
| Características | Aço de baixo carbono | Aço de alto carbono |
|---|---|---|
| Teor de carbono | Eles têm teor de carbono de 0.05% - 0.3% | Eles têm teor de carbono de 0.6% - 1.5% |
| Presença de outros elementos | O teor de carbono tem muito menos manganês para ser flexível | O carbono em alto carbono é rico em tungstênio e cromo |
| Fortalecimento | O aço de baixo carbono é uma liga de aço carbono macio. | O aço de alto carbono é uma liga de aço carbono duro. |
| Arranjo de carbono | O aço de baixo carbono possui estrutura BCC com arranjo estrutural de carbono de alta qualidade. | O arranjo estrutural de carbono em aço de alto carbono é de arranjo comum possuindo estrutura BCC. |
| Custo e moldagem | Aços de baixo carbono e de baixo custo e de fácil conformação. | O custo dos aços de alto carbono é um pouco alto e é difícil moldá-los. |
| Aplicações | Devido à baixa resistência à tração, o aço de baixo carbono tem aplicações limitadas. | O aço de alto carbono é amplamente utilizado na fabricação de ferramentas com fio de mola e fios. |
Conclusão
Vamos terminar este post afirmando que o aço carbono é uma liga de metal duro diferente do aço inoxidável. As propriedades magnéticas do aço carbono são dependentes da temperatura devido à mudança da estrutura cristalina com a temperatura.
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Meu nome é Keerthi K Murthy, tenho pós-graduação em Física, com especialização na área de física do estado sólido. Sempre considerei a física uma disciplina fundamental e ligada ao nosso dia a dia. Sendo um estudante de ciências, gosto de explorar coisas novas na física. Como escritor meu objetivo é chegar aos leitores de forma simplificada através de meus artigos.
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