磁粉检测基础知识及原理
磁粉检测基本原理
磁粉检测基本原理漏磁场：铁磁性材料工件，在不连续性处或磁路截面变化处，磁感应线离开和进入工件表面而形成的磁场。
不连续：工件正常组织结构或外形的任何间断。
缺陷：影响工件使用性能的不连续性。
磁粉检测原理：铁磁性材料工件被磁化，由于不连续性的存在，使工件表面和近表面的磁感应线发生局部畸变产生漏磁场，吸附在工件表面的磁粉，在合适的光照下形成目视可见的磁痕，从而显示出不连续性的位置、大小、形状和严重程度。
磁粉检测的基础就是不连续性处漏磁场与磁粉的磁相互作用。
磁粉检测程序：预处理，磁化、施加磁粉和磁悬液、磁痕的观察与记录、缺陷评级、退磁和后处理磁粉检测的优点：1、检测出铁磁性材料表面和近表面（裂纹、白点、发纹，折叠，疏松，冷隔，气孔和夹杂）的缺陷2、能直观显示出缺陷的位置、形状、大小和严重程度3、具有很高的检测灵敏度、可检测微米级宽度的缺席4、单个工件检测速度快，工艺简单、成本低廉、污染少5、采用合适的磁化方法可以检测到工件表面的各个部位，基本不受工件几何形状和尺寸大小的限制6、缺陷检测重复性好7、可检测受腐蚀的表面磁感应线的特性：1、它是具有方向性的闭合曲线2、磁感应线互不相交3、它可描述磁场的大小和方向4、它沿着磁阻最小的路径通过磁导率：磁感应强度B与磁场强度H的比值，单位为H/m。
它表示材料被磁化的难易程度，反应材料的导磁能力。
剩磁：当外加磁场强度H减小到0，保留在材料中的磁性称为剩余磁感应强度矫顽力：为使剩磁减小到0，需施加一个反向的磁感应强度，这反向的磁感应强度为矫顽力铁磁性材料的特性：1、高导磁性2、磁饱和性3、磁滞性软磁性材料：矫顽力小于100A/m。
它的特性是指磁滞回线狭长，具有高磁导率，低矫顽力和低磁阻的铁磁性材料。
软磁材料磁粉检测时容易磁化，也容易退磁。
用交流电和直流电磁化同一钢棒时，磁场强度和磁感应强度分布相同点和不同点分别是？磁场强度分布共同点：1、钢棒中心处，磁感应强度为02、钢棒的表面，磁感应强度达到最大3、离开钢棒表面，H随着r的增大而减小H不同点：直流电磁化，从钢棒中心到表面，H是直线上升到最大；交流磁化，由于集肤效应，只有在钢棒近表面才有H，并缓慢上升，在接近表面时达到最大. 磁感应强度分布特点：由于钢棒的磁导率高，磁感应强度远大于磁场强度；在钢棒表面时，磁感应强度突变到最大值，之后随着r增大突降后，与磁场强度曲线重合。
磁粉检测技术
磁粉检测技术（Magnetic Particle Testing，简称MT或MPI）是一种非破坏性检测（Non-Destructive Testing，NDT）方法，广泛用于检测金属零件的表面和近表面缺陷。
这项技术主要用于发现磁性材料中的裂纹、夹杂、疲劳裂纹、焊缝问题等缺陷。
以下是磁粉检测技术的基本原理和步骤：原理：1. 基本原理：磁粉检测的基本原理是通过在待检测物体表面施加磁场，并在施加磁场的同时撒布铁磁性粉末。
如果存在表面裂纹或其他缺陷，磁粉会在缺陷处形成磁通漏磁，从而可见。
2. 磁通漏磁：当磁通遇到表面或近表面的裂纹时，部分磁通会逸散到周围，形成漏磁场。
这些漏磁场将吸附磁粉，标示出缺陷的位置。
检测步骤：1. 清理表面：首先，需要清理待检测表面，确保表面不受油脂、污垢等影响。
2. 施加磁场：使用电流通过绕组或者磁铁来产生磁场，将待检测物体置于磁场中。
这个步骤会导致磁通穿过物体。
3. 撒布磁粉：在物体表面均匀地撒布铁磁性粉末，通常是黑色或红色的铁粉。
4. 观察：在施加磁场的同时，观察物体表面，特别关注磁粉是否在某些区域集聚，这可能是漏磁场暗示的缺陷。
5. 清理和评估：检测完成后，清理磁粉，然后进行评估。
缺陷的位置、大小和形状可以通过磁粉的沉积来确定。
应用领域：-焊缝检测：用于检测焊缝中的裂纹和其他缺陷。
-表面裂纹检测：用于发现金属表面的裂纹。
-疲劳裂纹检测：用于检测金属零件中的疲劳裂纹。
-轴类零部件检测：用于检测轴、轴承等零部件的缺陷。
磁粉检测是一种灵敏、快速的检测方法，但其缺点是只能应用于磁性材料。
因此，在检测非磁性材料时，需要采用其他非破坏性检测技术，如超声波检测。
磁粉检测知识点总结
磁粉检测原理铁磁性材料和工件被磁化后，由于不连续性的存在，使工件表面和近表面的磁感应线发生局部畸变而产生漏磁场，吸附施加在工件表面的磁粉，形成在合适光照下目视可见的磁痕，从而显示出不连续性的位置、形状、大小和严重程度。
磁粉检测的基础是不连续性处漏磁场与磁粉的磁性相互作用。
磁粉检测是靠漏磁场吸附磁粉形成磁痕显示缺陷的。
磁痕显示程度不仅与缺陷性质、磁化方法、磁化规范、磁粉施加方式、工件表面状态和照明条件等有关，还与磁粉本身的性能如磁特性、粒度、形状、流动性、密度和识别度有关。
磁粉的性能1、磁特性：高磁导率、低矫顽力、低剩磁 2、粒度 3、形状4、流动性 5、密度 6、识别度衡量磁粉性能最根本的办法还是通过综合性能（系统灵敏度）试验的结果确定。
磁粉检测适用范围1适用于检测铁磁性材料工件表面和近表面尺寸很小、间隙极窄和目视难以看出的缺陷。
2适用于检测马氏体不锈钢和沉淀硬化不锈钢材料，但不适用于检测奥氏体不锈钢材料和用奥氏体不锈钢焊条焊接的焊接接头，也不适用于检测铜、铝、镁、钛合金等非磁性材料。
3适用于检测工件表面和近表面的裂纹、白点、发纹、折叠、疏松、冷隔、气孔和夹杂等缺陷，但不适用于检测工件表面浅而宽的划伤、针孔状缺陷、埋藏较深的内部缺陷和延伸方向与磁力线方向夹角小于20°的缺陷; 4适用于检测未加工的铁磁性原材料和加工的半成品、成品件及在役与使用过的工件及特种设备。
5适用于检测管材、棒材、板材、型材和锻钢件、铸钢件及焊接件。
磁粉检测的优点：1可检测出铁磁材料表面或近表面的缺陷 2能直观显示缺陷位置、大小、形状和严重程度3具有很高的检测灵敏度 ,可检测微米级宽度的缺陷 4单个工件检测速度快，工艺简单，成本低廉，污染少 5.采用合适的磁化方法，几乎可以检测到工件的各个部位，基本上不受工件大小和形状的限 6.缺陷检测重复性好7.可检测受腐蚀的表面局限性：1.只能适用于检测铁磁性材料，不适用于检测奥氏体不锈钢及其他非铁磁性材料22.只适合检测工件的表面和近表面缺陷 3.检测时的灵敏度与磁化方向有很大关系，若缺陷方向与磁化方向近似平行或缺陷与工件表面夹角小于20°，缺陷就难以发现。
磁粉检测的原理及应用
磁粉检测的原理及应用一、原理介绍磁粉检测是一种非破坏性检测方法，通过施加磁场和应用磁粉颗粒来检测材料表面和近表面的表面裂纹、缺陷或异质性。
它基于磁力线在受磁性材料中的分布和漏磁现象来实现缺陷的检测。
具体原理如下： 1. 磁场的施加：首先要在待检测的零件上施加磁场，可以通过电磁铁或永久磁体来实现。
磁场的方向和强度对检测的效果有重要影响。
2. 漏磁现象：当材料中存在缺陷时，磁力线会受到阻碍，导致磁场发生变化。
这种变化会导致磁力线从材料表面泄露出来，形成漏磁场。
3. 磁粉浸渍：将磁粉颗粒在液态或干态下喷洒或撒布在待检测的零件表面。
磁粉能够通过磁场作用，附着在漏磁场上形成磁粉沉积，从而对缺陷进行可视化。
4. 检测缺陷：通过观察磁粉沉积情况，可以判断出存在的表面裂纹、缺陷或异质性。
这些缺陷会在磁粉上出现黑色或红色的线状或点状。
二、应用场景磁粉检测广泛应用于各个行业中，特别是对金属材料的表面裂纹和缺陷的检测。
以下是磁粉检测的一些常见应用场景： - 航空航天：对飞机结构中的关键零件进行磁粉检测，以确保其安全可靠。
特别是对发动机、翼梁等部件的检测，以防止由于裂纹引起的事故。
- 铁路运输：对列车车轮、轨道、铁道桥等关键部件进行磁粉检测，以确保其运行的安全性和可靠性。
防止由于裂纹等缺陷引起的事故。
- 石油化工：对石油化工设备的关键部件进行磁粉检测，以确保其密封性和强度。
防止发生泄漏和破裂事故。
- 锅炉压力容器：对锅炉和压力容器的焊接接头进行磁粉检测，以排除焊接缺陷和裂纹，确保其承压能力。
- 汽车制造：对汽车发动机零件和关键零件进行磁粉检测，以确保其质量和使用寿命。
防止由于裂纹等缺陷引起的事故。
三、磁粉检测的优势磁粉检测具有以下优势，使其成为一种广泛应用的非破坏性检测方法： 1. 快速高效：磁粉检测对于大批量零件的检测非常高效，可以快速获得结果。
2. 灵敏度高：磁粉检测能够对微小的缺陷和裂纹进行检测，有很高的灵敏度。
磁粉基础知识
磁粉检测第一章绪论1.1磁粉检测的发展简史和现状1.2漏磁场检测分类磁粉检测是利用漏磁场原理进行检测的。
漏磁场：铁磁材料被磁化后，在不连续性处或磁路截面变化处，磁感应先离开和进入工件表面形成的磁场称为漏磁场。
所谓不连续性，就是工件正常组织结构或外形的任何间断，这种间断可能也可能不影响工件的使用性能。
缺陷：通常把影响工件使用性能的不连续性称为缺陷。
缺陷包含于不连续性，所有不连续性并不一定是缺陷，只有影响工件使用性能的不连续性才是缺陷。
漏磁场检测：利用某种传感器件，直接对漏磁场进行检测的方法。
漏磁场检测分为磁粉检测与检测元件检测。
二者的区别就是磁场的传感器不同。
磁粉检测--磁粉（铁磁性粉末）检测元件检测--磁带、霍尔元件、磁敏二极管或感应线圈1、磁粉检测（MT）磁粉检测法：用磁粉作为漏磁场的检测介质，利用磁化后工件缺陷处漏磁场吸引磁粉形成的磁痕显示，从而确定缺陷存在的一种检测方法。
（1）磁粉检测原理①（条件）铁磁材料被磁化后，②(原因)由于不连续性的存在，③(后果)在工件表面和近表面的磁力线发生畸变而产生漏磁场，吸附施加在工件表面的磁粉，④(现象)在合适的光照下形成目视可见的磁痕，从而显示出不连续性的位臵、大小、形状和严重程度。
（2）磁粉检测的适用范围1）适用于铁磁材料。
不适用于非铁磁材料和奥氏体不锈钢。
2）适用于检测表面和近表面缺陷，如裂纹、夹杂、发纹、白点、折叠、冷隔和疏松等缺陷，缺陷显现直观，可以一目了然地观察到它的形状、大小和位臵。
根据缺陷的形态及加工特点，还可以大致确定缺陷是什么性质（裂纹、非金属夹杂、气孔等）。
不适用于检测宽而浅的划痕、针孔状缺陷、埋藏较深的内部缺陷和延伸方向与磁力线方向夹角小于20°的缺陷。
？3）适用于未加工的原材料（如钢坯），加工后的半成品、成品及在役或使用中的零部件。
4）适用于管材、棒材、板材、型材和锻钢件、铸钢件和焊接件。
所以标准规定的适用范围1 范围JB/T 4730的本部分规定了承压设备磁粉检测方法及质量分级要求。
磁粉检测基础知识及原理 ppt课件
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磁力线
（b）具有机加工槽的条形磁铁产生的漏磁场
（c）纵向磁化裂纹产生的漏磁场
条形磁铁的磁力线分布
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（a）马蹄形磁铁被校直成条形磁铁后N极和S极的位置 8
磁力线在每点的切线方向代表磁场的方向，磁力线 的疏密程度反映磁场的大小。
磁力线具有以下特性： • 磁力线是具有方向性的闭合曲线。在磁体内，磁力线是由S极
磁粉检测在压力容器定期检验中的重要性
2020/10/28
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2 磁粉探伤的物理基础
2.1 磁粉探伤中的相关物理量
2.1.1 磁的基本现象
磁性、磁体、磁极、磁化
磁性：磁铁能够吸引铁磁性材料的性质叫磁性。
磁体：凡能够吸引其他铁磁性材料的物体叫磁体。
磁极：靠近磁铁两端磁性特别强吸附磁粉特别多的区域称为磁极。
和利用检测元件探测漏磁场。其区别在于，磁粉探伤是利用铁磁性
粉末－磁粉，作为磁场的传感器，即利用漏磁场吸附施加在不连续
性处的磁粉聚集形成磁痕，从而显示出不连续性的位置、形状和大
小。利用检测元件探测漏磁场的磁场传感器有磁带、霍尔元件、磁
敏二极管和感应线圈等。
利用检测元件检测漏磁场：录磁探伤法、感应线圈探伤法、霍
马氏体不锈钢和沉淀硬化不锈钢具有磁性，可进行MT。 MT可发现裂纹、夹杂、发纹、白点、折叠、冷隔和疏松等缺陷。
磁粉检测程序
磁粉检测的七个程序是：
(1)预处理；
(2)磁化；
(3)施加磁粉或磁悬液；(4)磁痕的观察与记录；
(5)缺陷评级；
(6)退磁；
(7)后处理。
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局限性：
MT不能检测奥氏体不锈钢材料和用奥氏体不锈钢焊条 焊接的焊缝，也不能检测铜、铝、镁、钛等非磁性材料。 对于表面浅的划伤、埋藏较深的孔洞和与工件表面夹角 小于20°的分层和折中国工业检验检测网
磁粉检测原理及应用
磁粉检测原理及应用磁粉检测的基础是不连续性处漏磁场与磁粉的磁相互作用，对铁磁性材料工件的表面和近表面缺陷具有很高的检测灵敏度，已发展成为一种成熟的无损检测方法。
本文对接焊缝试板磁粉检测实际操作过程举例，更方便读者深刻的了解磁粉检测。
标签：磁粉检测；检测程序；试片；验收等级从20世纪50年代初开始。
我国先后引进前苏联、欧美等国家的磁粉检测技术，制定出了我国的标准规范，还研发了新工艺和新设备材料，使我国磁粉检测从无到有，得到了快速发展。
磁粉检测已发展成为一种成熟的无损检测方法。
磁粉检测对铁磁性材料工件的表面和近表面缺陷具有很高的检测灵敏度，可发现微米级宽度的小缺陷，所以对于铁磁性材料，为检测表面或近表面缺陷，应优先采用磁粉检测方法。
1、磁粉检测的原理铁磁性材料工件被磁化后，由于不连续性的存在，工件表面和近表面的磁力线发生局部畸变而产生漏磁场，吸附施加在工件表面的磁粉，在合适的光照下形成目视可见的磁痕，从而显示不连续性的位置、大小和严重程度。
磁粉检测的基础是不连续性处漏磁场与磁粉的磁相互作用。
2、磁粉检测的适用范围2.1 适用于检测铁磁性材料，不适用非磁性材料。
2.2 适用于检测工件表面和近表面的裂纹、白点、发纹、折叠、疏松、冷隔、气孔和夹杂等缺陷，但不适用于检测工件表面浅而宽的划伤、针孔状缺陷、埋藏较深的内部缺陷和延伸方向与磁力线方向夹角30°的缺陷。
3、磁粉检测的七个程序1）预处理；2）磁化；3）施加磁粉或磁悬液；4）磁痕的观察与记录；5）缺陷评级；6）退磁；7）后处理。
4、对接焊缝试板磁粉检测实际操作过程举例（磁轭法）4.1用黑磁膏配置磁悬液，先按说明书向喷壶中加入一定数量的磁膏，再放入适量的水，然后充分搅拌均匀。
4.2预处理，可采用砂轮打磨和有溶剂清洗的方法去除试件表面油污、铁锈和氧化皮。
将试件焊缝及热影响区等受检区域及相邻至少25mm范围内均清理干净，不能存在影响检测的污染。
4.3综合性能鉴定，采用磁轭法对试件进行磁化，提升力是否达标，达标后，将灵敏度试片放在磁化区域边缘进行磁化，同时施加磁悬液，检查灵敏度试片的显示情况，以此确定磁粉检测的综合性能指标。
磁粉检测基本原理
如果工件表层有缺陷存在，
磁粉的颗粒将立即被缺陷漏 磁场磁化，使每个磁粉颗粒 都成为具有N、S极的小磁铁， 并与缺陷磁极相作用，异性 磁极相互吸引，使磁粉呈链 状吸附在缺陷所在的表面上， 聚集成缺陷磁痕，显示缺陷 位置、形状和大小。由于漏 磁场的作用范围比实际缺陷 的宽度要大数倍至数十倍， 所以磁痕的宽度比实际缺陷 宽度要大得多，很便便于观 察
磁粉检测磁粉检测基本原理磁粉检测基本原理和特点
1.磁粉检测基本原理
磁粉检测是利用磁现象来检测铁
磁材料工件表面及近表面缺陷的 一种无损检测方法。其基本原理 是，当工件被磁化时，若工件表 面及近表面存在裂纹等缺陷，就 会在缺陷部位形成泄漏磁场（也 称漏磁场），泄漏磁场将吸附、 聚集检测过 程中施加的磁粉， 形成磁痕，从而提供缺陷显示。
• 由图可见，当磁化程度较低时，漏磁场偏小，且增 加缓慢，当磁感应强度达到饱和值的80%左右时， 漏磁场不仅幅值较大，而且随着磁化场的增加会迅 速增大。
磁化场的种类也会影响漏磁场的分布，直流磁场
在工件中分布较均匀，交流磁场由于趋肤效应， 磁场集中于工件表面，对表面缺陷，交流的漏磁 场要更为敏感一些；对埋藏缺陷，结果反之（条 件是两磁场峰值相等）。
磁粉检测原理
磁场中的导体被磁化后，导体内有磁场； 漏磁场：铁磁材料磁化时磁力线由于折射而迤
出到材料表面所形成的磁场称为漏磁场 漏磁场吸附磁粉
N S
S
N
S
N
磁化
漏磁场
吸附磁粉
2.磁粉检测特点
优点：
1）显示直观，磁痕，能直观地显示缺陷的形状位置、
大小、可大致判断缺陷的性质 2）检测灵敏度高，可检测的最小缺陷宽度可达0.1μ m， 能发现深度只有10多微米的微裂纹。 3）适应性好 几乎不受工件大小和几何形状的限制， 能适应各种场合的现场作业 4）效率高、成本低、磁粉检测设备简单，操作方便， 检测速度快，费用低廉。
磁粉检测知识点总结
磁粉检测(MT-Ⅱ)知识点总结磁粉检测原理铁磁性材料和工件被磁化后，由于不连续性的存在，使工件表面和近表面的磁感应线发生局部畸变而产生漏磁场，吸附施加在工件表面的磁粉，形成在合适光照下目视可见的磁痕，从而显示出不连续性的位置、形状、大小和严重程度。
磁粉检测的基础是不连续性处漏磁场与磁粉的磁性相互作用。
磁粉检测是靠漏磁场吸附磁粉形成磁痕显示缺陷的。
磁痕显示程度不仅与缺陷性质、磁化方法、磁化规范、磁粉施加方式、工件表面状态和照明条件等有关，还与磁粉本身的性能如磁特性、粒度、形状、流动性、密度和识别度有关。
磁粉的性能1、磁特性：高磁导率、低矫顽力、低剩磁2、粒度3、形状4、流动性5、密度6、识别度衡量磁粉性能最根本的办法还是通过综合性能（系统灵敏度）试验的结果确定。
磁粉检测适用范围1适用于检测铁磁性材料工件表面和近表面尺寸很小、间隙极窄和目视难以看出的缺陷。
2适用于检测马氏体不锈钢和沉淀硬化不锈钢材料，但不适用于检测奥氏体不锈钢材料和用奥氏体不锈钢焊条焊接的焊接接头，也不适用于检测铜、铝、镁、钛合金等非磁性材料。
3适用于检测工件表面和近表面的裂纹、白点、发纹、折叠、疏松、冷隔、气孔和夹杂等缺陷，但不适用于检测工件表面浅而宽的划伤、针孔状缺陷、埋藏较深的内部缺陷和延伸方向与磁力线方向夹角小于20°的缺陷; 4适用于检测未加工的铁磁性原材料和加工的半成品、成品件及在役与使用过的工件及特种设备。
5适用于检测管材、棒材、板材、型材和锻钢件、铸钢件及焊接件。
磁粉检测的优点：1可检测出铁磁材料表面或近表面的缺陷2能直观显示缺陷位置、大小、形状和严重程度3具有很高的检测灵敏度,可检测微米级宽度的缺陷4单个工件检测速度快，工艺简单，成本低廉，污染少5.采用合适的磁化方法，几乎可以检测到工件的各个部位，基本上不受工件大小和形状的限6.缺陷检测重复性好7.可检测受腐蚀的表面局限性：1.只能适用于检测铁磁性材料，不适用于检测奥氏体不锈钢及其他非铁磁性材料22.只适合检测工件的表面和近表面缺陷 3.检测时的灵敏度与磁化方向有很大关系，若缺陷方向与磁化方向近似平行或缺陷与工件表面夹角小于20°，缺陷就难以发现。
磁粉检测—磁粉检测基本原理(无损检测课件)
磁化规范
制定磁化规范的方法： ➢ 用经验公式计算； ➢ 用仪器测量工件表面的磁场强度； ➢ 测绘钢材磁特性曲线； ➢ 用标准试片确定大致的磁化规范。
第2节 磁粉检测的基本原理
1. 磁粉检测原理
磁粉检测原理
铁磁性材料和工件被磁化后， 由于不连续性的存在，使工 件表面和近表面的磁力线发 生局部畸而产生漏磁场，吸 附施加在工件表面的磁粉， 形成在合适光照下目视可见 的磁痕，从而显示不连续的 位置、形状和大小。
2. 使用范围
磁粉检测适用范围
铁磁性材料表面和近表面尺寸很小，间隙极窄，目视难以 看出的不连续性（长0.1mm,宽为微米级的裂纹）；
未加工的原材料、加工的半成品、成品工件及在役或使用 过的零部件进行探伤，还能对板材、型材、管材、棒材、 焊接件、铸件及锻件进行探伤；
可以发现裂纹、夹杂、发纹、白点、折叠、冷隔和疏松等 缺陷。
第2节 磁粉检测的基本原理
磁化电流
为了在工件上产生磁场而采用的电流称为磁化电流。 方法：交流电、整流电、直流电和冲击电流。
磁化电流特点
交流电磁化湿法检验，对工件微小缺陷检测灵敏度高； 交流电的深入深度低于整流电和直流电； 交流电用于剩磁法检验时，应加装断电相位控制器； 交流电磁化连续法——有效值电流，剩磁检验——峰值电流； 整流电流中交流分量越大，检测近表面较深缺陷的能力越小； 单相半波整流电磁化干法检验，对工件近表面缺陷检测灵敏度高； 三相全波整流电可检测工件近表面较深的缺陷； 直流电可检测工件近表面最深的缺陷； 冲击电流只能用于剩
磁化规范
制定磁化规范考虑的因素 ➢ 工件的材料、热处理状态和磁特性——确定采用连续法还
是剩磁法及相应的磁化规范； ➢ 工件尺寸、形状、表面状态和欲检缺陷的几何形状和位
磁粉检测基础知识及原理
的磁性。 在高温情况下，磁体中分子热运动会破坏磁畴的有规则排列，使磁体的磁
性 削弱。超过某一温度后，磁体的磁性也就全部消失而呈现顺磁性，实现了材料的 退磁。铁磁性材料在此温度以上不能再被外加磁场磁化，并将失去原有的磁性的 临界温度称为居里点或居里温度。从精居品课里件点以上的高温冷却下来时，只要没有外
（c）纵向磁化裂纹产生的漏磁场
条形磁铁的磁力线分布
（a）马蹄形磁铁被校直成条形磁铁后N极和S极的位置 精品课件
磁力线在每点的切线方向代表磁场的方向，磁力线 的疏密程度反映磁场的大小。
磁力线具有以下特性： • 磁力线是具有方向性的闭合曲线。在磁体内，磁力线是由S极
到N极，在磁体外，磁力线是由N极出发，穿过空气进入S极的 闭合曲线。
利用检测元件检测漏磁场：录磁探伤法、感应线圈探伤法、 霍
精品课件
1.2 磁粉探伤
Magnetic Particle Testing，简称 MT
基本原理是：
铁磁性材料和工件被磁化后，由于 不连续性的存在，使工件表面和近表 面的磁力线发生局部畸变而产生漏磁 场，吸附施加在工件表面的磁粉，形 成在合适光照下目视可见的磁痕，从 而显示出不连续性的位置、形状和大
漏磁场。
精品课件
2.5.2 缺陷的漏磁场分布
缺陷产生的漏磁场可以分解为水平分量Bx和垂直分量By，水平分 量与工件表面平行，垂直分量与工件表面垂直。假设有一矩形缺 陷，则在矩形中心，漏磁场的水平分量有极大值，并左右对称。而 垂直分量为通过中心点的曲线，见下图，图中（a）为水平分量， （b）为垂直分量，如果将两个分量合成，则可得到如图（c）所示 的漏磁场。
2.2.3 磁化过程
磁粉检测原理
磁粉检测原理
磁粉检测是一种常用的无损检测方法，广泛应用于金属材料的
缺陷检测和质量控制。
它利用磁粉在磁场作用下的特性，通过观察
磁粉在缺陷处的聚集情况来判断材料是否存在缺陷。
其原理主要包
括磁场产生、缺陷形成和磁粉聚集三个方面。
首先，磁粉检测需要在被检测的金属表面施加一个磁场。
通常
情况下，可以通过电磁铁或永磁体来产生磁场。
磁场的大小和方向
会对磁粉的运动轨迹产生影响，从而影响磁粉在缺陷处的聚集情况。
其次，当金属材料存在缺陷时，缺陷周围会存在磁场集中的现象。
这是因为缺陷会改变材料的磁导率，从而导致磁场在缺陷处产
生变化。
这种磁场变化会引起磁粉在缺陷处的聚集，形成磁粉堆积
的现象。
通过观察磁粉的聚集情况，可以判断出材料是否存在缺陷。
最后，磁粉检测需要使用可见光或紫外光源来照射被检测的金
属表面。
这样可以使磁粉在缺陷处形成明显的磁粉堆积区域，便于
观察和分析。
通过对磁粉堆积区域的形状、大小和分布进行分析，
可以判断出缺陷的类型、位置和大小。
总的来说，磁粉检测利用磁粉在磁场作用下的特性，通过观察磁粉在缺陷处的聚集情况来判断材料是否存在缺陷。
它具有操作简便、检测灵敏、成本低廉等优点，因此在航空航天、汽车制造、铁路运输等领域得到了广泛的应用。
当然，磁粉检测也有其局限性，例如只能检测表面缺陷、对材料的磁导率要求较高等，因此在实际应用中需要综合考虑各种因素，选择合适的无损检测方法。
磁粉检测无损检测原理
磁粉检测无损检测原理磁粉检测是一种常用的无损检测方法，主要用于发现金属材料中的表面和近表面缺陷。
它通过在测试材料表面涂覆磁粉，再利用材料表面的磁场分布的变化来检测缺陷。
磁粉检测的原理可以归结为三个主要的步骤：磁化、涂粉和观察。
首先，要对被检测材料进行磁化。
这可以通过多种方式实现，其中最常见的是通过将材料置于磁性感应装置内。
这使得材料表面形成一个磁场，使磁粉颗粒能够在材料表面形成可见的磁纹。
这些磁纹在存在缺陷的位置会发生改变，使得缺陷能够被检测出来。
接下来，将磁粉溶液均匀地涂覆在被检测材料的表面上。
磁粉一般为细粉末，通常由铁氧体制成。
它们可以溶于液体中，形成一种磁性悬浮液。
磁粉的颜色通常是明亮的，以便于对不同类型的缺陷进行区分。
涂覆后，磁粉会被材料表面的磁场吸引，形成典型的磁纹图案。
最后，观察并评估磁粉图案以检测缺陷。
观察可以通过直接目视检查或使用特殊的仪器来完成。
当缺陷存在时，磁粉图案中的磁纹会发生突变，以显示出缺陷的位置和性质。
这些突变表现为明亮或暗淡的颜色区域或线条。
根据磁粉检测原理的不同，磁粉检测可以分为湿法和干法两种不同的方法。
湿法磁粉检测是指在涂覆磁粉之后，将材料加热至50-150摄氏度进行加热磁化，以提高磁粉的敏感性。
磁化过程中，存在的缺陷会导致磁粉沿缺陷的方向聚集，形成明亮的磁纹。
这种方法广泛应用于金属工业中，特别是对大型材料或组件进行检测。
干法磁粉检测是指在涂覆磁粉之后，不进行加热磁化，而是直接在环境温度下进行观察和评估。
这种方法主要用于检测较小的材料，例如薄板和管道等。
由于无需加热，干法磁粉检测更便于操作，但对缺陷的检测能力相对较弱。
磁粉检测的优点包括操作简单、成本相对较低、对不同材料和形状有适应性、能够检测到表面和近表面的缺陷。
然而，它也存在一些局限性，如只能检测有磁性的材料、不能检测不同方向的缺陷、对材料的表面处理要求较高等。
总而言之，磁粉检测是一种有效的无损检测方法，能够对金属材料中的表面和近表面缺陷进行检测。
磁粉检测基础知识及原理
磁粉检测基础知识及原理磁粉检测是一种常用的无损检测方法，用于检测金属工件表面和近表面的缺陷，如裂纹、裂纹性夹杂、气孔等。
它使用强磁场和铁磁性粉末，通过观察粉末在被检测工件上的分布和排列，以判断是否存在缺陷。
以下是磁粉检测的基础知识和原理。
一、液体磁粉检测涂覆法：液体磁粉检测是一种将铁磁性粉末混合在液体中，以浸润被检测工件表面的方法。
液体磁粉检测涂覆法通常分为湿法和干法两种。
1.磁粉液的制备：磁粉液是由磁粉和液体组成的。
在湿法中，将磁粉与水混合并加入表面活性剂，形成磁粉悬浮液；在干法中，磁粉直接与表面活性剂混合。
制备液体磁粉液时，需根据被检测材料的特点和缺陷的性质选择合适的磁粉和液体。
2.涂覆和观察：将液体磁粉涂覆在待检测工件的表面，以形成一层均匀的磁粉覆盖层。
然后，施加磁场，通过磁力使磁粉在表面排列。
待工件冷却后，观察磁粉在表面的分布和排列情况，判断是否存在缺陷。
二、磁力线检测法：磁力线检测法是一种将铁磁性材料置于被检测工件上，通过观察磁力线分布和变化来判断是否存在缺陷。
磁力线检测法可以分为真空法、电磁法和电气激励法等不同的方法。
1.真空法：在真空法中，通过在工件表面放置覆盖有铁磁性材料的皮革套，形成一种真空吸力，使铁磁性材料与工件表面紧密接触。
当存在缺陷时，缺陷处磁力线的扩散会导致铁磁性材料的移动或脱离，从而判断是否存在缺陷。
2.电磁法：电磁法通过在被检测工件上加电流，产生磁力线的分布和变化。
通常使用通电线圈或可控磁铁作为电磁源，通过测量磁力线的密度和方向以及其随缺陷变化的情况，判断是否存在缺陷。
3.电气激励法：电气激励法通过在被检测工件表面加电流产生热量，使磁粉或其它铁磁性物体表面温度升高，从而改变磁力线的强度和密度。
观察磁力线的分布和变化，以诊断缺陷的位置和性质。
三、工作原理：磁粉检测的基本原理是利用铁磁性材料对磁场的感应作用，以观察磁场在被检测工件表面上的分布和变化。
当被检测工件存在缺陷时，例如裂纹，其表面会形成磁阻的突变区域，使磁场线产生跳跃或被吸引，从而在上面形成磁力线的扭曲和聚集。
磁粉检测—磁粉检测基础知识(无损检测课件)
影响漏磁场大小因素 ➢ 外加磁场强度的影响； ➢ 缺陷位置和形状的影响；(深度、方向、深宽比） ➢ 工件表面覆盖层的影响； ➢ 工件材料及状态的影响。(晶粒、含碳量、热处理、合金元素、冷加工等）
第1节 磁粉检测的基础知识
磁滞回线
磁滞回线：
铁磁性工件在交变磁 场的作用下，由于在 ห้องสมุดไป่ตู้件上磁感应强度变 化滞后于磁化场的变 化，形成一个叶子形 成闭合回线，称为磁 滞回线。
退磁
退磁原因:由于铁磁性材料的顽磁性使经探伤的零件内有
剩磁,剩磁会使回转零件吸附铁屑而加剧磨损和使仪表工作 不正常。经磁粉探伤的零件必须退磁.
退磁
退磁操作:
✓ 零件磁粉探伤后还要经700℃以上热处理，可不进行退磁。
✓ 一般用交流电磁化的工件，用交流电退磁，退磁时电流强度应 大于磁化电流强度，只要把磁化电流强度逐步减少到零工件就 退磁了；而用直流电磁化的工件就用直流电退磁，退磁电流也 要强过磁化电流，只要将退磁电流的方向不断来回改变，强度 逐级减少到零，工件也就退磁了。
第1节 晶体结构
2．晶体结构的基本知识
（1）晶格 假定晶体中的物质质点都是固定的刚球， 由这些刚球堆垛而成晶体，如图所示，即原子堆垛 模型。
为了研究方便，假设通过这些质点的中心画出许多空间直线 形成空间格架，这种假想的格架在晶体学上就称为晶格。晶格 中的每个点叫做晶格结点。
（2）晶胞 从晶格中选取一个能够完全反映晶格 特征的最小的几何单元来分析晶体中原子排列的规 律，这个最小的几何单元称为晶胞。
（3）晶格常数 在三维空间中，晶胞的几何特征即大小和形 状常以晶胞的棱边长度a、b、c及棱边夹角α、β、γ来描述， 其中晶胞的棱边长度a、b、c一般称为晶格常数。
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在高温情况下，磁体中分子热运动会破坏磁畴的有规则排列，使磁体的磁性 削弱。超过某一温度后，磁体的磁性也就全部消失而呈现顺磁性，实现了材料的 退磁。铁磁性材料在此温度以上不能再被外加磁场磁化，并将失去原有的磁性的 临界温度称为居里点或居里温度。从居里点以上的高温冷却下来时，只要没有外 磁场的影响，材料仍然处于退磁状态。
磁粉检测基础知识及原理
2.2.3 磁化过程
(1)未加外加磁场时，磁畴磁矩杂乱无章，对外不显示宏观磁性，如图 (a) (2)在较小的磁场作用下，磁矩方向与外加磁场方向一致或接近的磁畴体积增大，
而磁矩方向与外加磁场方向相反的磁畴体积减小，畴壁发生位移，如图 (b)。 (3)增大外加磁场时，磁矩转动畴壁继续位移， 最后只剩下与外加磁场方向比较 接近的磁畴，如图 (c)。 (4)继续增大外加磁场，磁矩方向转动，与外加磁场方向接近，如图 (d)。 (5)当外加磁场增大到一定值时，所有磁畴的磁矩都沿外加磁场方向有序排列， 达到磁化饱和，相当于一个微小磁铁或磁偶极子，产生N极和S极，宏观上呈现 磁性，如图 (e)。
磁粉检测在压力容器定期检验中的重要性
磁粉检测基础知识及原理
2 磁粉探伤的物理基础
2.1 磁粉探伤中的相关物理量
2.1.1 磁的基本现象
磁性、磁体、磁极、磁化
磁性：磁铁能够吸引铁磁性材料的性质叫磁性。
磁体：凡能够吸引其他铁磁性材料的物体叫磁体。
磁极：靠近磁铁两端磁性特别强吸附磁粉特别多的区域称为磁极。
在没有外加磁场作用时， 铁磁性材料内各磁畴的磁 矩方向相互抵消，对外显 示不出磁性，如下图a。
磁粉检测基础知识及原理
铁磁性材料的磁畴方向
a）不显示磁性； b）磁化
c）保留一定剩磁
当把铁磁性材料放到外加磁场中去时，磁畴就会受到外加磁场的作用，一是使 磁畴磁矩转动，二是使畴壁发生位移，最后全部磁畴的磁矩方向转向与外加磁场 方向一致，铁磁性材料被磁化，显示出很强的磁性。
小。如图1－1所示。
磁粉探伤的适用性和局限性
适用性： 磁粉探伤适用于检测铁磁性材料表面和近表面尺寸很小、间隙极 窄（如可检测出长0.1mm、宽为微米级的裂纹），目视难以看出 的不连续性。
磁粉检测基础知识及原理
磁粉检测可对原材料、半成品、成品工件和在役的零部件检测探 伤，还可对板材、型材、管材、棒材、焊接件、铸钢件及锻钢件进 行检测。
磁力线
（b）具有机加工槽的条形磁铁产生的漏磁场
（c）纵向磁化裂纹产生的漏磁场
条形磁铁的磁力线分布
（a）马蹄形磁铁被校直成条形磁铁后N极和S极的位置
磁粉检测基础知识及原理
磁力线在每点的切线方向代表磁场的方向，磁力线 的疏密程度反映磁场的大小。
磁力线具有以下特性：
磁力线是具有方向性的闭合曲线。在磁体内，磁力线是由S极 到N极，在磁体外，磁力线是由N极出发，穿过空气进入S极的 闭合曲线。
磁力线互不相交。 磁力线可描述磁场的大小和方向。 磁力线沿磁阻最小路径通过。
磁粉检测基础知识பைடு நூலகம்原理
2.2 铁磁性材料
2.2.1 磁畴
在铁磁质中，相邻铁原子中的电子间存在着非常强的交换耦合作 用，这个相互作用促使相邻原子中电子磁矩平行排列起来，形成一 个自发磁化达到饱和状态的微小区域，这些自发磁化的微小区域， 称为磁畴。
利用检测元件检测漏磁场：录磁探伤法、感应线圈探伤法、霍 尔元件检测法、磁敏二极管磁探粉检测测基法础知。识及原理
1.2 磁粉探伤
Magnetic Particle Testing，简称 MT
基本原理是：
铁磁性材料和工件被磁化后，由于 不连续性的存在，使工件表面和近表 面的磁力线发生局部畸变而产生漏磁 场，吸附施加在工件表面的磁粉，形 成在合适光照下目视可见的磁痕，从 而显示出不连续性的位置、形状和大
磁粉检测基础知识及原理
2.5 漏磁场与磁粉检测 2.5.1 漏磁场的形成
所谓漏磁场，就是铁磁性材料磁化后，在不连续性处或磁路的 截面变化处，磁感应线离开和进入表面时形成的磁场。
漏磁场形成的原因，是由于空气的磁导率远远低于铁磁性材料 的磁导率。如果在磁化了的铁磁性工件上存在着不连续性或裂纹， 则磁感应线优先通过磁导率高的工件，这就迫使不部分磁感应线从 缺陷下面绕过，形成磁感应线的压缩。但是，工件上这部分可容纳 的磁感应线数目也是有限的，又由于同性磁感应线相斥，所以，不 部分磁感应线从不连续性中穿过，另一部分磁感应线遵从折射定律 几乎从工件表面垂直地进入空气中去绕过缺陷又折回工件，形成了 漏磁场。
磁粉检测
磁粉检测基础知识及原理
1 磁粉探伤基础知识
1.1 磁粉探伤与漏磁检测（分类方法）
漏磁场探伤：是利用铁磁性材料或工件磁化后，在表面和近表面 如有不连续性（材料的均质状态即致密性受到破坏）存在，则在不 连续性处磁力线离开工件和进入工件表面发生局部畸变产生磁极， 并形成可检测的漏磁场进行探伤的方法。漏磁场探伤包括磁粉探伤 和利用检测元件探测漏磁场。其区别在于，磁粉探伤是利用铁磁性 粉末－磁粉，作为磁场的传感器，即利用漏磁场吸附施加在不连续 性处的磁粉聚集形成磁痕，从而显示出不连续性的位置、形状和大 小。利用检测元件探测漏磁场的磁场传感器有磁带、霍尔元件、磁 敏二极管和感应线圈等。
马氏体不锈钢和沉淀硬化不锈钢具有磁性，可进行MT。 MT可发现裂纹、夹杂、发纹、白点、折叠、冷隔和疏松等缺陷。
磁粉检测程序
磁粉检测的七个程序是：
(1)预处理；
(2)磁化；
(3)施加磁粉或磁悬液；(4)磁痕的观察与记录；
(5)缺陷评级；
(6)退磁；
(7)后处理。
磁粉检测基础知识及原理
局限性：
MT不能检测奥氏体不锈钢材料和用奥氏体不锈钢焊条 焊接的焊缝，也不能检测铜、铝、镁、钛等非磁性材料。 对于表面浅的划伤、埋藏较深的孔洞和与工件表面夹角 小于20°的分层和折叠难以发现。
每一小块磁体总有两个磁极。
磁化：使原来没有磁性的物体得到磁性的过程叫磁化。
2.1.2 磁场和磁力线
磁场：具有磁性作用的空间
磁场的特征、显示和磁力线
磁场的特征：是对运动的电荷（或电流）具有作用力，在磁场变化
的同时也产生电场。
磁场的显示：磁场的大小、方向和分布情况，可以利用磁力线来表
示。
磁粉检测基础知识及原理