磁粉检测(MT-Ⅱ)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。4.受几何形状影响，易产生非相关显示 5.若工件表面有覆盖层，将对磁粉检测有不良影响，在通电法和触头发磁化时，易产生打火烧伤6.部分磁化后具有较大剩磁的工件需进行退磁处理

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。

磁力线具有以下特性：1) 磁感应线是具有方向性的闭合曲线。在磁体内，磁感应线是由S极到N极；在磁体外，磁感应线是由N极出发，穿过空气进入S极的闭合曲线。2) 磁感应线互不相交。3) 磁感应线可描述磁场的大小和方向。4）磁感应线沿磁阻最小路径通过

磁场强度H=I/(2πr) 在SI单位制中，磁场强度的单位是安（培）/米(A/m) 奥(斯特)Oe；磁感应强度又称为磁通密度。在SI单位制中，磁感应强度的单位是特(斯拉) (T) =104高斯（Gs）

磁感应强度B与磁场强度H的比值称为磁导率，或称为绝对磁导率，用符号μ表示，表示材料被磁化的难易程度，单位H/m

μ不是常数，随磁场大小不同而改变，有最大值。真空磁导率μo 在真空中，磁导率是常数，μo ＝4π×10-7 H/m μr＝μ/μo 无单位不同物质的磁化率不同；

磁化曲线是表征铁磁性材料磁特性的曲线，用以表示外加磁场强度H与磁感应强度B的变化关系。

α=arctan（B/H）= arctanμ，α大小反映铁磁性材料被磁化的难易程度。

当外加磁场强度H减小到零时。保留在材料中的磁性，称为剩余磁感应强度，简称剩磁，用Br表示。为了使剩磁减小到零，必须施加一个反向磁场强度，使剩磁降为零所施加的反向磁场强度称为矫顽力，用Hc表示。只有交流电才产生这种封闭磁滞回线。

铁磁性材料具有以下特性：(1)高导磁性(2)磁饱和性(3)磁滞性

(1)软磁材料──是指磁滞回线狭长，具有高磁导率、低剩磁、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。软磁材料如电工用纯铁、低碳钢和软磁铁氧体等材料。

(2)硬磁材料──是指磁滞回线肥大，具有低磁导率、高剩磁、高矫顽力和高磁阻的铁磁性材料。硬磁材料磁粉检测时难以磁化，也难以退磁。硬磁材料如铝镍钴、稀土钴和硬磁铁氧体等材料。

通电圆柱导体的磁场

磁场方向：与电流方向有关，用右手定则确定。

磁场大小：安培环路定律计算

通电长导体导体表面的磁场强度为：H=I/2πR

导体外r处（r>R）的磁场强度：H=I/2πr

导体内部r处（r

用交流电和直流电磁化同一钢棒时，其共同点是：1)在钢棒中心处，磁场强度为零；2）在钢捧表面，磁场强度达到最大；3）离开钢棒表面，磁场强度随r的增大而下降。

其不同点是：直流电磁化，从钢棒中心到表面，磁场强度是直线上升到最大值；交流电磁化，由于趋肤效应，只有在钢棒近表面才有磁场强度，并缓慢上升，而在接近钢棒表面时，迅速上升达到最大值。

用交流和直流电磁化同一钢管时，钢管内部H=0，B=0，钢管内部没有磁场存在，磁场是从钢管内壁到表面逐渐上升到最大值。

空载通电线圈中心的磁场强度公式：H=NIcosα/L=NI/(L2+D2)1/2

开路磁化：线圈纵向磁化的磁化力用安匝数（IN）来表示。

闭路磁化：磁轭法磁化时以提升力来衡量导入工件的磁感应线强度或磁通

形成旋转磁场的基本条件两相磁轭的几何夹角α与两相激磁电流的相位差Ф均不等于0°或180°

有效磁场铁磁性材料磁化时，只要在工件上产生磁极，就会产生退磁场，它削弱了外加磁场，所以工件上的有效磁场用H表示，等于外加磁场减去退磁场。

H=H o /【1+N(μ/μo-1)】

退磁因子N主要与工件的形状有关（L/D），对于完整的闭合的环形试样；N=0；对于球体，N=0.333；对于圆钢棒，L/D愈小，N愈大。

影响试件退磁场大小的因素：1、与外加磁场大小有关，外加磁场增大，退磁场也增大；

2、与L/D有关，L/D增大，退磁场减小；工件磁化时，如果不产生磁极，就不会产生退磁场。通常采用延长块将工件接长，以增大L/D值，减小退磁场的影响。3.退磁因子N与工件几何形状有关4. 磁化尺寸相同的钢管和钢棒，钢管比钢棒产生的退磁场小。5、磁化同一工件时，交流电比直流电产生的退磁场小。

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。外加磁场强度一定要大于产生最大磁导率μm对应的磁场强度Hμm，使磁导率减小，磁阻大，漏磁场增大。当铁磁性材料的磁感应强度达到饱和值的80%左右时，漏磁场便会迅速增大。