Магнитится ли нержавейка: почему она липнет к магниту и значит ли это подделку

Закупщик получил партию листа с биркой «AISI 304», достал из кармана магнитик и приложил к кромке — а тот прилип. Звонок поставщику на повышенных тонах: «подсунули черный металл вместо нержавейки». На деле сталь честная: магнитится наклепанная кромка после рубки, а не марка. Миф «магнитится — значит не нержавейка» живет десятилетиями и стоит людям нервов и денег. Разберемся честно: магнитится ли нержавейка, какая магнитится, а какая нет, почему «немагнитная» 304 вдруг липнет к магниту и можно ли вообще проверять марку магнитом.

Короткий ответ: магнитится или нет

Коротко — да, нержавейка может магнититься, и это не всегда брак. Притягивается сталь к магниту или нет, определяет не «настоящесть» нержавейки, а две вещи: класс стали (какая у нее кристаллическая структура) и состояние (отожженная или наклепанная).

Ферритные нержавеющие стали (самая массовая — 430 / 12Х17) магнитятся всегда и уверенно. Аустенитные (304, 316, 321) в отожженном состоянии магнитом почти не притягиваются, но после холодной деформации или сварки начинают заметно притягиваться. Поэтому и магнитная, и немагнитная сталь может быть совершенно нормальной нержавейкой — просто разного класса или в разном состоянии.

Почему одни нержавейки магнитятся, а другие нет

Все упирается в кристаллическую решетку — то, как атомы железа упакованы в стали. Именно от нее зависит, ферромагнитен металл или нет.

Аустенит — это гранецентрированная кубическая решетка (ГЦК). Она парамагнитна: магнитом почти не притягивается. Аустенитную структуру удерживают никель (а в серии 200 — марганец и азот), поэтому хромоникелевые 304, 316 и 321 в отожженном виде практически немагнитны.

Феррит и мартенсит — объемноцентрированная кубическая решетка (ОЦК). Она ферромагнитна сама по себе, как обычное железо. Ферритная 430 не содержит никеля, ее структура ОЦК — отсюда уверенная магнитность во всех состояниях.

В цифрах: у отожженного аустенита относительная магнитная проницаемость близка к единице (µr порядка ≤1,02), после сильной нагартовки она заметно выше; феррит и мартенсит — ферромагнетики с высокой проницаемостью.

По ходовым маркам это выглядит так:

Почему «немагнитная» 304 вдруг липнет к магниту

Самый частый источник паники: лист или деталь из аустенитной 304 в одном месте магнитится, в другом нет. Главная причина — наклеп (холодная деформация); у сварного шва причина другая, о ней ниже.

Когда аустенитную сталь гнут, тянут, штампуют или накатывают на ней резьбу, часть аустенита прямо в зоне деформации переходит в мартенсит деформации. А мартенсит — это ОЦК-структура, он ферромагнитен. Отсюда знакомые эффекты:

• гнутая кромка магнитится сильнее плоской части;
• линия реза (рубка, лазер, плазма) наклепана и магнитна;
• дно вытянутой посуды или мойки магнитится, хотя стенки — почти нет.

У низконикелевой 201 этот эффект выражен сильнее, чем у 304: она быстрее нагартовывается. А у стабильных аустенитов 310S и 904L наклеп магнитности почти не наводит — у них аустенит устойчивее.

Сварной шов — отдельный случай, и причина там не наклеп. В наплавленном металле магнитится дельта-феррит: присадки 308L/316L по составу специально кристаллизуются с небольшой долей феррита (Ferrite Number порядка 3–10), чтобы шов не дал горячих (кристаллизационных) трещин, — а феррит ферромагнитен. Наклеп от усадочных напряжений в околошовной зоне добавляет совсем немного. Почему в наплавке намеренно оставляют феррит — подробно в гиде Как варить нержавейку.

Магнит как тест на подлинность: что он показывает, а что нет

Бытовой магнит — полезный, но очень грубый инструмент. Честно о его пределах.

Что магнит может: уверенно отличить ферритную сталь (магнитится — это 430 и подобные) от отожженной аустенитной (почти не магнитится — 304/316/321). Если деталь заявлена как аустенитная пищевая 304, а магнитится всем телом одинаково сильно — это повод проверить марку.

Чего магнит не может:

• не отличает 304 от 316. Обе аустенитные и в отжиге практически немагнитные, молибден на магнитность не влияет — а ведь именно за 316 переплачивают ради стойкости к хлоридам;
• не ловит подмену 304 на дешевую 201 в отожженном листе: обе в отжиге практически немагнитны, разница вылезает только после наклепа;
• путается на кромках и швах, где наклеп и дельта-феррит локально наводят магнитность и искажают картину.

Как проверить марку правильно

Если марку важно знать точно (а в снабжении это почти всегда так), магнит — только первый и самый грубый шаг. Разумный порядок такой:

• Сертификат качества 3.1 по EN 10204 на конкретную партию — основной документ: марка, номер плавки, химический состав, механика.
• Маркировка проката и ее совпадение с сертификатом и сопроводительными документами.
• Магнит — грубый экспресс-тест «феррит или аустенит», с поправкой на наклеп кромок и швов.
• Искровая проба на абразивном круге — грубо разделяет классы сталей по снопу искр, но точную марку не дает.
• Портативный спектрометр (PMI) — оптико-эмиссионный или рентгенофлуоресцентный анализатор определяет состав прямо на складе за секунды; это и есть надежный ответ на вопрос «какая марка».
• Лабораторный химический анализ — для спорных и особо ответственных партий.

Что это значит при выборе и эксплуатации

Несколько практических выводов.

• Нужна заведомо немагнитная сталь (приборные и МРТ-среды, магнитные сепараторы на пищевых и фармацевтических линиях, где металл не должен искажать поле или липнуть к магнитной ловушке) — для таких задач обычно специфицируют не просто марку, а требование по магнитной проницаемости после изготовления (часто это низкопроницаемая 316L), потому что сильная холодная деформация локально наводит магнитность.
• Магнитность не мешает прочности и стойкости. Намагнитившаяся при гибке или резке кромка 304 ничем не хуже остального листа.
• Нержавеющий крепеж A2 и A4 (классы по ISO 3506; A2 близок к 304, A4 — к 316) — аустенитный и в исходном виде практически немагнитный; после накатки резьбы заметно притягивается из-за наклепа, и это нормально.
• Нужна дешевая и заведомо магнитная нержавейка для некритичной отделки или бытовой техники — это ферритная 430.

Подобрать марку под задачу — лист, сортовой прокат или крепеж и такелаж — поможем по составу и сортаменту.

Коротко главное

• Нержавейка может магнититься — это не признак подделки. Магнитность задает структура стали, а не ее качество.
• Ферритные марки (430 / 12Х17) магнитятся всегда; аустенитные (304, 316, 321) в отжиге — почти нет.
• «Немагнитная» 304 заметно притягивается на гнутых кромках и линиях реза (наклеп → мартенсит), а на сварном шве — из-за дельта-феррита наплавки. Это норма.
• Магнит — грубый тест «феррит или аустенит». Он не отличает 304 от 316 и не ловит подмену 304 на 201.
• Магнитность не влияет на коррозионную стойкость.
• Точную марку дают сертификат 3.1 и анализ состава (спектрометр PMI), а не магнит.

Что есть у нас

Поставляем нержавейку всех ходовых классов — и практически немагнитную аустенитную, и магнитную ферритную — со склада: лист, сортовой прокат, трубу, крепеж и другие позиции в каталоге. Характеристики и выбор конкретной марки — в разделе Марки стали. Не уверены, какая марка нужна и не помешает ли магнитность, — оставьте параметры задачи в заявке: подберем марку и сортамент, сверим наличие на складе.

Источники

• ГОСТ 5632-2014 «Легированные нержавеющие стали и сплавы коррозионно-стойкие, жаростойкие и жаропрочные. Марки»
• ASTM A240 / A276 — химический состав и классы нержавеющих сталей (аустенитные, ферритные, мартенситные, дуплексные)
• EN 10088-1/2 — нержавеющие стали: классификация и магнитные свойства по группам структур
• British Stainless Steel Association (BSSA) — Magnetic properties of stainless steel: austenitic vs ferritic grades, влияние холодной деформации
• worldstainless.org (ISSF) — Why is stainless steel sometimes magnetic? (структура аустенита и феррита, мартенсит деформации, дельта-феррит в сварных швах)
• AZoM / ASM / MatWeb — Stainless Steel Grade 304 / 316 / 321 / 430 / 201 / 420 / 2205 data sheets (структура, состав, магнитная проницаемость)
• ISO 3506 — механические свойства нержавеющего крепежа, классы A2 и A4