《磁粉检测》PPT课件

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1、第四章磁粉检测4.1磁粉检测的基本原理4.2磁化过程4.3磁粉检测技术第四章磁粉检测第四章磁粉检测利用磁粉的聚集显示铁磁性材料及其工件表面与近表面缺陷的无损检测方法称为磁粉检测法。该方法既可用于板材、型材、管材及锻造毛坯等原材料及半成品或成品表面与近表面质量的检测，也可用于重要机械设备、压力容器及石油化工设备的定期检查。第四章磁粉检测主要优点：1、直观地显示出缺陷的形状、位置与大小，并能大致确定缺陷的性质；2、检测灵敏度高，可检出宽度仅为0.1μm的表面裂纹；3、应用范围广，几乎不受被检工件大小及

2、几何形状的限制；4、工艺简单，检测速度快，费用低。第四章磁粉检测缺点：该方法仅局限于检测能被显著磁化的铁磁性材料（Fe、Co、Ni及其合金）及由其制作的工件表面与近表面缺陷；不能用于抗磁性材料（如Cu）及顺磁性材料（如Al、Cr、Mn）——工程上统称为非磁性材料的检测。磁性合金在外加磁场中，可表现出三种情况：（1）不被磁场吸引的，叫反（抗）磁性材料；（2）微弱地被磁场所吸引的物质，叫顺磁性材料；（3）被磁场强烈地吸引的物质，称铁磁性材料，其磁性随外磁场的加强而急剧增高，并在外磁场移走后，仍能保留磁

3、性。金属材料中，大多数过渡金属具有顺磁性；只有Fe、Co、Ni等少数金属是铁磁性的。第四章磁粉检测不锈钢有磁性吗：在钢中含铬量大于12.5%以上，具有较高的抵抗外界介质（酸、碱盐）腐蚀的钢，称为不锈钢。根据钢内的组织状况，不锈钢可分为马氏体型、铁素体型、奥氏体型、铁素体—奥氏体型，沉淀硬化型不锈钢，依据国家标准GB3280—92规定，共有55个规定。在日常生活中我们接触较多的奥氏体型不锈钢（有人称之为镍不锈）和马氏体型不锈钢（有人称之为不锈铁，但不科学，易误解，应回避）两大类。奥氏体型不锈钢典型的牌

4、号为0Cr18Ni9，即“304”和1Cr18Ni9Ti。马氏体型不锈钢就是我们制造刀剪的不锈钢，牌号主要有2Cr13、3Cr13、6Cr13、7Cr17等。由于这两类不锈钢组织成分的差异，其金属显微组织也不相同。奥氏体型不锈钢由于在钢中加入较高的铬和镍（含铬在18%左右，Ni在4%以上），钢的内部组织呈现一种叫奥氏体的组织状态，这种组织是没有导磁性的，不能被磁铁所吸引。常用来作装饰材料，如不锈钢管、毛巾架、餐具、炉具等。制作刀剪类的不锈钢要采用马氏体型不锈钢。因为刀剪具有剪切物品的功能，必须有锋利

5、度，要有锋利度必须有一定的硬度。这类不锈钢必须通过热处理使其内部发生组织转变。增加硬度后才能作刀剪。但这类不锈钢（马氏体型不锈钢）内部组织为回火马氏体，具有导磁性，可被磁铁吸引。因此不能简单地用是否有磁性来说明不锈钢。第四章磁粉检测4.1磁粉检测的基本原理一、金属的铁磁性在外磁场的作用下，铁磁性材料会被强烈磁化。反映外加磁场强度H与铁磁性材料内部磁感应强度B之间联系的闭合曲线称为磁滞回线。根据磁滞回线形状的不同，可以把铁磁性材料划分为软磁性和硬磁性材料两类。软磁性材料的磁滞特性不显著，矫顽力很小，

6、剩磁非常容易消除；硬磁性材料的磁滞特性则非常显著，矫顽力和剩磁都很大，适于制造永久磁铁。第四章磁粉检测磁感应强度或磁化强度外加磁场强度矫顽力：在永磁材料的退磁曲线上，当反向磁场H增大到某一值bHc时，磁体的磁感应强度B为0，称该反向磁场H值为该材料的矫顽力bHc；在反向磁场H=bHc时，磁体对外不显示磁通，因此矫顽力bHc表征永磁材料抵抗外部反向磁场或其它退磁效应的能力。铁磁性材料的晶格结构不同，磁性会有显著变化。在常温下，面心立方晶格的铁是非磁性材料，体心立方晶格的铁则是铁磁性材料。此外，材料的合

7、金化、冷加工及热处理状态都会影响材料的铁磁性。第四章磁粉检测饱和磁场强度Bm矫顽力Hc二、退磁场与漏磁场1、退磁场将铁磁性棒料放在外磁场中磁化，棒料两端也分别感应出了N、S极，形成了方向与外磁场相反的磁场强度增量ΔH。因为ΔH减弱了外磁场对材料的磁化作用，所以称其为退磁场。式中N、J、μ0分别为退磁因子、磁极化强度（单位T，特斯拉）、真空磁导率。N的大小主要取决于被磁化物体的形状，完整的环形闭合体：N=0，球体：N=0.333，标准椭圆体：N=0.73。对棒料，N与L/D成反比。第四章磁粉检测2、

8、漏磁场漏磁场是指被磁化物体内部的磁力线在缺陷或磁路截面发生突变的部位离开或进入物体表面所形成的磁场。漏磁场的成因在于磁导率的突变。若被磁化的工件上存在缺陷，由于缺陷内所含的物质一般有远低于铁磁性材料的磁导率，因而造成了缺陷附近磁力线的弯曲和压缩。如果该缺陷位于工件的表面或近表面，则部分磁力线就会在缺陷处逸出工件表面进入空气中，绕过缺陷后再折回工件，由此形成了缺陷的漏磁场。如果在漏磁场处撒上磁导率很高的磁粉，因为磁力线穿过磁粉比穿过空气更容易，所以磁粉会被该漏磁场吸附。