磁粉检测
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1.3 磁粉检测的应用

1.3.1 磁粉检测的适用范围

(1)适用于检测铁磁性材料(如42CrMo)工件表面和近表面尺寸很小、间隙极窄(如可检测出长0.1mm、宽为μm级的裂纹)和目视难以看见的缺陷。马氏体不锈钢和沉淀硬化不锈钢材料(如1Cr17Ni7)具有磁性,因而可以进行磁粉检测。不适用于非磁性材料,比如奥氏体不锈钢材料(如1Cr18Ni9,0Cr18Ni9Ti)和用奥氏体不锈钢焊条焊接的焊缝。也不适用于检测铜、铝、镁、钛合金等非磁性材料。

马氏体:马氏体是一种常见的金属材料的金相组织结构,它由奥氏体转变而来,特点是硬度高、强度高、比容大、冲击韧性低。常用碳钢的淬火,就是将材料中部分金相结构变成马氏体的过程。

奥氏体:奥氏体是钢铁的一种显微组织。其溶碳能力较大,强度低,可塑性强,膨胀灵敏,无磁性,有一定韧性。

沉淀硬化:指金属在过饱和固溶体中溶质原子偏聚区和(或)由之脱溶出微粒弥散分布于基体中而导致硬化的一种热处理工艺。沉淀硬化不锈钢是在不锈钢化学成分的基础上添加不同类型、数量的强化元素,通过沉淀硬化过程析出不同类型和数量的碳化物、氮化物、碳氮化物和金属化合物,既提高钢的强度又保持足够韧性的一类高强度不锈钢,具有磁性。

(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感应线方向夹角小于20°的缺陷。

(3)适用于检测未加工的原材料(如钢坯)和加工的半成品、成品件或使用过的工件。

从工序上讲,磁粉检测的应用范围包括:原材料检验、半成品检验、工序间检验、成品检验、返修检验。磁粉检测在工序间的应用见表1-1。

(4)适用于检测管材、棒材、板材、型材和锻钢件、铸钢件及焊接件。

由上述可知,磁粉检测的适用范围受被检测材料的限制、缺陷位置(深度)的限制,基本不受检测工序和工件形状的限制。

表1-1 磁粉检测在工序间的应用

续上表

1.3.2 磁粉检测基本操作步骤

磁粉检测最基本的的七个程序是:(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。

1.3.3 磁粉检测的优点及其局限性

磁粉检测的优点:

(1)可检测出铁磁性材料表面和近表面(开口和不开口)的缺陷。

(2)能直观地显示出缺陷的位置、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,几乎可以检测到工作表面的各个部位,基本上不受工件大小和几何形状的限制。

(6)缺陷检测重复性好。

(7)可检测受腐蚀的表面。

磁粉检测的局限性:

(1)只适用于铁磁性材料,不能检测奥氏体不锈钢材料和奥氏体不锈钢焊缝及其他非铁磁性材料。

(2)只能检测表面和近表面缺陷。

(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。另外,表面浅而宽的划伤、锻造皱折也不易发现。

(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。用通电法和触头法磁化时易产生电弧,烧伤工件。因此电接触部位的非导电覆盖层必须打磨掉。

(6)部分磁化后具有较大剩磁的工件需进行退磁处理。