Czy mosiądz jest magnetyczny? Co inżynierowie powinni wiedzieć o mosiądzu i magnesach

Czy mosiądz przywiera do magnesów?

Nie, lity mosiądz zwykle nie przywiera do magnesów.

Jeśli magnes neodymowy, magnes ferrytowy lub inny magnes statyczny zostanie przyłożony do litego mosiądzu, zwykle nie obserwuje się wyraźnego przyciągania. Dlatego w praktyce inżynierskiej mosiądz jest często uznawany za metal niemagnetyczny.

Wynik będzie jednak inny, jeśli element “mosiężny” ma jedynie kolor mosiądzu, jest pokryty mosiądzem lub połączony z innym materiałem.

To rozróżnienie ma istotne znaczenie przy zakupie. Brak reakcji magnetycznej nie potwierdza automatycznie, że materiał jest mosiądzem, ponieważ miedź, aluminium, niektóre stale nierdzewne i inne metale nieżelazne również mogą nie reagować podczas prostej próby z magnesem. Sortowanie z użyciem magnesu może zawęzić zakres możliwości, ale nie pozwala jednoznacznie zidentyfikować stopu.

Dlaczego mosiądz jest zazwyczaj niemagnetyczny?

Mosiądz jest zazwyczaj niemagnetyczny, ponieważ nie zachowuje się jak materiały o silnych właściwościach ferromagnetycznych.

Silne przyciąganie magnetyczne jest zwykle związane z takimi materiałami jak żelazo, kobalt, nikiel i niektóre stopy zawierające te pierwiastki. Materiały te mogą wykazywać silne właściwości magnetyczne, ponieważ ich wewnętrzne domeny magnetyczne mogą się uporządkować.

W standardowych próbach z magnesem mosiądz nie wykazuje tak silnego przyciągania. Na potrzeby większości decyzji inżynierskich i zakupowych uznaje się go za materiał niemagnetyczny.

Lity mosiądz jest zasadniczo niemagnetyczny i zazwyczaj nie jest przyciągany przez magnes w statycznym polu magnetycznym.

Takie sformułowanie jest bezpieczniejsze niż stwierdzenie, że “mosiądz nie wykazuje żadnej reakcji magnetycznej”, ponieważ na poziomie fizycznym mogą występować bardzo słabe reakcje materiału, lecz nie mają one praktycznego zastosowania w projektowaniu układów do przytrzymywania, podnoszenia ani mocowania magnetycznego.

Dlaczego element wyglądający na mosiężny czasami jest przyciągany przez magnes?

Jeżeli element wyglądający na mosiężny jest przyciągany przez magnes, najprawdopodobniej nie jest wykonany z litego mosiądzu.

Najczęstsze przyczyny to:

• Stal pokryta mosiądzem.
• Powłoka w kolorze mosiądzu na stali.
• Stalowe śruby lub elementy złączne.
• Stalowa wkładka wewnątrz elementu.
• Ferromagnetyczna płyta podkładowa.
• Stal znajdująca się w pobliżu w zespole.
• Zabrudzenia, uszkodzenie powłoki galwanicznej lub zanieczyszczenie złomem mieszanym.

Jest to częste w przypadku ozdobnych okuć, złączek, gałek, elementów złącznych i zespołów, w których widoczna powierzchnia nie ujawnia całej struktury materiałowej.

Dla inżynierów najważniejszy wniosek jest prosty: należy badać całą konstrukcję, a nie tylko widoczną powierzchnię.

Czy próba z magnesem może potwierdzić, że element jest wykonany z mosiądzu?

Nie. Próba z magnesem nie może potwierdzić, że element jest wykonany z mosiądzu.

Pozwala jedynie stwierdzić, czy element jest silnie przyciągany przez magnes. Jeżeli silnie przywiera do magnesu, prawdopodobnie zawiera materiał ferromagnetyczny. Jeżeli nie przywiera, może być wykonany z mosiądzu, ale także z miedzi, aluminium, stopu cynku, niektórych stali nierdzewnych lub innego materiału niemagnetycznego.

Jeżeli istotny jest dokładny skład stopu, należy zastosować odpowiednią metodę weryfikacji materiału. W przemyśle do identyfikacji składu metali i stopów stosuje się metody pozytywnej identyfikacji materiałowej, takie jak XRF lub LIBS.

Z punktu widzenia zakupów i kontroli jakości oznacza to, że próba z magnesem jest metodą wstępnej selekcji, a nie certyfikatem materiałowym.

Co się dzieje, gdy mosiądz znajduje się w pobliżu silnego magnesu neodymowego?

Jeżeli magnes i mosiądz pozostają nieruchome, lity mosiądz zwykle nie jest przyciągany tak jak stal.

Jeżeli jednak silny magnes porusza się w pobliżu mosiądzu lub pole magnetyczne szybko się zmienia, mosiądz może oddziaływać ze zmiennym polem ze względu na swoją przewodność elektryczną. W metalu mogą wówczas powstać prądy wirowe, które mogą wywoływać tłumienie magnetyczne lub siłę oporu.

Nie jest to tym samym co zwykłe przyciąganie magnetyczne.

Nie należy zakładać, że mosiądz nie oddziałuje z żadnym układem magnetycznym. Nie należy również zakładać, że w konstrukcji mocowania magnetycznego może pełnić taką samą funkcję jak stal.

Czy mosiądz jest odpowiednim materiałem współpracującym w mocowaniu magnetycznym?

Nie. Mosiądz nie jest dobrym materiałem współpracującym, jeśli magnes ma przytrzymywać, zaciskać, podnosić lub mocować element z użyteczną siłą.

Magnes trwały wymaga odpowiedniego obwodu magnetycznego. W prostych zastosowaniach związanych z mocowaniem element współpracujący jest zwykle wykonany z materiału ferromagnetycznego, takiego jak stal. Mosiądz nie zapewnia równie skutecznej drogi obwodu magnetycznego, umożliwiającej silne przyciąganie.

Jeśli produkt ma mosiężną osłonę, obudowę, nakrętkę, tuleję lub powierzchnię dekoracyjną, może być konieczne wprowadzenie jednej z następujących zmian konstrukcyjnych:

Szczelina robocza ma znaczenie. Nawet cienka warstwa niemagnetyczna między magnesem a stalowym elementem współpracującym może zmniejszyć użyteczną siłę trzymania. Efekt końcowy zależy od wymiarów i klasy magnesu, kierunku biegunów, materiału elementu współpracującego, grubości mosiądzu, powłoki, warstwy kleju oraz geometrii zespołu.

Co powinni sprawdzić inżynierowie, gdy w zespole magnetycznym zastosowano mosiądz?

Gdy w zespole magnetycznym występuje mosiądz, pierwsze pytanie nie powinno brzmieć: “Czy mosiądz jest magnetyczny?”. Właściwsze pytanie brzmi:

Jaką funkcję pełni mosiądz w obwodzie magnetycznym?

Lista kontrolna przed doborem magnesu:

W przypadku niestandardowych zespołów magnetycznych, OSENC może przeanalizować wymagania dotyczące magnesów niestandardowych, rysunki techniczne, próbki, materiały docelowe, odległość roboczą, kierunek magnesowania i konstrukcję zespołu przed zaleceniem magnesu lub zespołu magnetycznego. Pomaga to ograniczyć liczbę prób i błędów, gdy konstrukcja obejmuje mosiądz, stal, powłoki i szczeliny powietrzne.

Mosiądz a inne metale w testach z użyciem magnesu

Test z użyciem magnesu jest przydatny, ale tylko jako wstępna metoda orientacyjna.

Dlatego, jeśli istotne jest określenie stopu, po próbie z magnesem należy zweryfikować materiał. Jeżeli aplikacja wymaga silnego magnesu, należy najpierw określić wymaganą funkcję magnetyczną, a następnie dobrać odpowiedni magnes neodymowy, materiał przyciągany i układ zespołu.

Jakie informacje przesłać w zapytaniu ofertowym dotyczącym magnesu lub zespołu magnetycznego?

Jeśli projekt obejmuje mosiądz i magnesy, należy podać więcej informacji niż tylko wymiary magnesu.

Dobre zapytanie ofertowe powinno zawierać:

• Przeznaczenie magnesu: mocowanie, detekcja, pozycjonowanie, sprzęganie, przenoszenie momentu obrotowego, separacja lub funkcja dekoracyjna.
• Rysunek techniczny lub szkic zespołu.
• Informacja, czy mosiądz pełni funkcję elementu współpracującego, osłony, przekładki dystansowej, tulei, nakrętki, obudowy czy warstwy dekoracyjnej.
• Grubość mosiądzu oraz odległość między magnesem a elementem współpracującym.
• Materiał elementu współpracującego znajdującego się za mosiądzem lub w jego pobliżu.
• Wymagana siła trzymania, moment obrotowy, odległość detekcji lub pole robocze.
• Ograniczenia wymiarów magnesu i dostępna przestrzeń.
• Kierunek magnesowania lub układ biegunów, jeśli są znane.
• Zakres temperatury.
• Wilgotność, narażenie na działanie substancji chemicznych lub warunków zewnętrznych oraz ryzyko korozji.
• Preferowany rodzaj powłoki, jeśli został już określony.
• Przewidywana liczba próbek i wielkość partii.
• Metoda badania lub kryteria odbioru, jeśli są dostępne.

Jeśli projekt jest jeszcze na wczesnym etapie, prosimy przesłać opis celu aplikacji i prosty szkic. Osenc może pomóc ocenić, czy konstrukcja wymaga magnesu neodymowego, stalowego elementu współpracującego, zmiany szczeliny, innego kierunku magnesowania, dostosowania powłoki lub kompletnego zespołu magnetycznego. W konstrukcjach mocujących, magnesy garnkowe may also be useful when a steel cup and defined mounting structure are appropriate.