El acero al carbono es una aleación de metal que consta de hierro y alrededor de 0.05-2.1% de carbono. Estudiemos las características magnéticas del acero al carbono.
El acero al carbono es magnético ya que contiene un porcentaje máximo de hierro que en sí mismo es un buen material magnético. Exhibe ferromagnetismo, es decir, es atraído por el imán y también cuando el acero al carbono se coloca en un fuerte campo magnético, el acero al carbono se comporta como un imán.
Acero carbono también consta de una cantidad específica de elementos como cromo, cobalto, níquel, niobio, etc., para obtener la estructura de aleación deseada, la mayoría de ellos exhiben magnetismo. En esta publicación, ilustraremos más las propiedades magnéticas del acero al carbono.
¿Por qué el acero al carbono es ferromagnético?
El ferromagnetismo es una propiedad en la que ciertos materiales sin carga atraen fuertemente a los otros materiales. Comprobemos si el acero al carbono es un material ferromagnético.
El acero al carbono es ferromagnético debido a su estructura. A temperatura ambiente, los átomos presentes en el acero al carbono poseen una estructura cúbica centrada en el cuerpo que proporciona una gran fuerza de atracción al permitir que los electrones adopten un espín paralelo en la misma dirección, lo que genera ferromagnetismo para el acero al carbono.
A una temperatura superior a los 1300 °F, el acero al carbono adquiere una estructura cúbica centrada en las caras, lo que provoca cualquier interacción magnética. Entonces, el acero al carbono no es magnético a alta temperatura.
Permeabilidad magnética del acero al carbono
La permeabilidad magnética da la medida del grado de campo magnético que penetra a través de un material determinado. Analicemos la permeabilidad magnética del acero al carbono.
El valor estimado de la permeabilidad magnética del acero al carbono es de 1.26×10-4 H/my su permeabilidad relativa es aproximadamente igual a 100. El valor de la permeabilidad del acero al carbono depende de la cantidad de carbono. Si la cantidad de carbono es baja, mayor es el valor de permeabilidad de acero al carbono.
Propiedades magnéticas del acero al carbono
El acero al carbono es una aleación de metal duro y menos dúctil, más comúnmente utilizado para fabricar cubiertos. Proporcionemos una lista de propiedades magnéticas exhibidas por el acero al carbono.
- El comportamiento ferromagnético del acero al carbono depende de la temperatura.
- El acero al carbono tiene una permeabilidad magnética relativamente alta.
- El pérdida de histéresis en el acero al carbono es mayor, lo que significa que pierden magnetismo rápidamente.
Saturación magnética de acero al carbono
La saturación magnética es cuando un aumento en el campo magnético no puede aumentar la magnetización del material. Analicemos la saturación magnética del acero al carbono.
La saturación magnética que adquiere el acero al carbono es de aproximadamente 2T. La saturación magnética del acero al carbono rico en hierro disminuye con la cantidad de cobalto y níquel presente en la aleación. Si la permeabilidad del acero al carbono cae a 1, se dice que el material alcanza la saturación magnética.
¿El acero bajo en carbono es magnético?
El acero bajo en carbono contiene el máximo de hierro. Centrémonos en la propiedad magnética del acero bajo en carbono.
El acero bajo en carbono es magnético ya que consiste en ferrita que posee una estructura cúbica centrada en el cuerpo, lo que significa que el acero bajo en carbono exhibe ferromagnetismo.
Aunque el acero con bajo contenido de carbono es un material ferromagnético, es difícil fabricar imanes permanentes usándolos porque el acero con bajo contenido de carbono posee una fuerza coercitiva baja.
¿El acero de alto carbono es magnético?
El acero con alto contenido de carbono es muy fuerte y nunca maleable o dúctil. Aprendamos sobre la posibilidad de magnetismo en el acero con alto contenido de carbono.
El acero con alto contenido de carbono es magnético y posee ferromagnetismo debido a la microestructura de ferrita presente en el acero al carbono que consiste en la mayoría de los electrones desapareados y gira en la misma dirección.
El acero de alto carbono puede adquirir magnetismo temporal cuando se coloca en un campo magnético potente y grande. El acero con alto contenido de carbono contiene una cantidad específica de cobalto, níquel que les ayuda a adquirir magnetismo.
Acero con bajo contenido de carbono vs acero con alto contenido de carbono
Basado en la cantidad de porcentaje de carbono, el acero al carbono se deriva en acero con bajo y alto contenido de carbono. Démosle una tabla de comparación de acero con bajo contenido de carbono frente a acero con alto contenido de carbono.
| Características | Acero bajo en carbono | Acero de alto carbono |
|---|---|---|
| Contenido de carbon | Tienen un contenido de carbono de 0.05% – 0.3% | Tienen un contenido de carbono de 0.6% – 1.5% |
| Presencia de otros elementos. | El contenido de carbono tiene muy menos manganeso para ser flexible | El carbono en alto carbono es rico en tungsteno y cromo. |
| Fortalecimiento | El acero bajo en carbono es una aleación de acero al carbono suave. | El acero con alto contenido de carbono es una aleación de acero al carbono duro. |
| Arreglo de carbono | El acero con bajo contenido de carbono posee una estructura BCC con una disposición estructural de carbono de alta calidad. | La disposición estructural del carbono en acero con alto contenido de carbono es de disposición ordinaria y posee una estructura BCC. |
| Costo y moldeo | Aceros de bajo carbono y económicos y fáciles de conformar. | El costo del acero con alto contenido de carbono es ligeramente alto y es difícil moldearlo. |
| Aplicaciones | Debido a la baja resistencia a la tracción, el acero con bajo contenido de carbono tiene aplicaciones limitadas. | El acero de alto carbono es ampliamente utilizado en la fabricación de alambres y herramientas con bordes elásticos. |
Conclusión
Terminemos esta publicación afirmando que el acero al carbono es una aleación de metal duro diferente del acero inoxidable. Las propiedades magnéticas del acero al carbono dependen de la temperatura debido a que la estructura cristalina cambia con la temperatura.
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Soy Keerthi K Murthy, he realizado un posgrado en Física, con la especialización en el campo de la física del estado sólido. Siempre he considerado la física como un tema fundamental que está conectado con nuestra vida diaria. Como estudiante de ciencias, disfruto explorando cosas nuevas en física. Como escritor, mi objetivo es llegar a los lectores de manera simplificada a través de mis artículos.