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磁粉检测
（Magnetic Particle Testing）
磁粉检测
一、绪论（1） 二、磁粉检测的物理基础（2） 三、磁化电流、磁化方法和磁化规范（3） 四、磁粉检测设备、器材（4、5） 五、磁粉检测工艺及磁痕分析（6、7） 六、磁粉检测应用（8、10） 七、质量控制与安全防护（9） 八、磁粉检测标准(11)
磁粉检测的局限性
1）只能检测铁磁性材料 2）只能检测表面和近表面缺陷 3）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200，缺陷难于发现 4）受几何形状影响，易产生非相关显示 5）表面覆盖层对检测有不良影响 6）部分具有较大剩磁的工件需要进行退磁
处理。
4.表面无损检测方法的比较
方法 原理
分类：磁粉检测、检测元件检测 不连续性：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
宽厚板精轧机主轴部件端面端面裂 纹跟踪检测，裂纹长度：3~20mm
铁磁性材料工件被磁化后，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，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、形状、大小和严重程度。
磁粉检测程序
预处理 磁化 施加磁粉或磁悬液 磁痕的观察与记录 缺陷评级 退磁 后处理
不连续处漏磁场的分布
图中： 1-漏磁场 2-裂纹 3-近表面气孔 4-划伤 5-内部气孔 6-磁感应线
磁粉检测的优点
1）可检测铁磁性材料表面和近表面缺陷 2）可直观的显示缺陷的位置、形状、大小和严重程度 3）检测灵敏度高，可检测微米级宽度的缺陷 4）检测速度快、工艺简单、成本低、污染少 5）基本不受工件大小和几何形状的影响 6）缺陷检测重复性好 7）可检测受腐蚀表面
磁现象-地球的磁场方向
地球的磁场： 地球表面在赤道 处铁可激 发2T的磁场。 1T=104Gs
磁感应线的特性
1、磁感应线是具有方向性的闭合曲线 2、磁感应线互不相交 3、磁感应线可表示磁场的大小和方向 4、磁感应线沿磁阻最小的路径通过
假想的 磁体外N S，磁体内S N； 同性磁极相斥，异性磁极相吸。
2. 磁介质
定义：能够影响磁场的物质。（宏观物 质都是磁介质）
分类： 顺磁性材料—相对磁导率略大于1，在外
加磁场中呈微弱磁性，并产生与外加磁 场同方向的附加磁场，能被磁体轻微吸 引。（如：铝、铬、锰）
真空磁导率：
是一个恒定值μ0=4Л*10-7H/m，在CGS单位制中μ0=1
0~1初始磁化曲 线
1-2-3-4-5-6-1
α大小反映了工件 材质被磁化的难 易程度。
铁磁性材料
特性（1）高导磁率，（2）磁饱和性， （3）磁滞性。
根据HC大小，分软磁性材料和硬磁性材 料两大类。
一、绪论
2. 磁粉检测现状 检测设备的开发： 固定式、移动式、便携式 系列化、小型化、智能化
绪论
2. 磁粉检测现状
检测辅助设备的开发： 黑光灯、 断电相位控制器、 磁强计
绪论
绪论
3.漏磁场检测
漏磁场：铁磁性材料被磁化后，在不连续性处或 磁路截面变化处，磁感应线离开和进入材料表面 所形成的磁场。
1、什么是漏磁场？ 2、磁粉检测原理？ 3、漏磁场检测分类？ 4、磁粉检测的优点？ 5、磁粉检测的局限性？
二、磁粉检测物理基础
磁现象和磁场 铁磁性材料 电流与磁场
磁路与磁感应线
退磁场
漏磁场
1、磁现象和磁场
磁场是磁力作用的空间 磁场存在于被磁化物体或通电导体的周围 磁场的特征：对运动的电荷或电流具有作用力，在磁场变
1.磁粉检测发展简史
春秋战国时期： 磁石吸铁-司南勺-指南针 17--19世纪：理论基础：奥斯特、安培、
法拉第（磁感应线） 实践应用：1868-炮管不连续检测 20世纪：1928-油井钻杆 1930-干磁粉应用于焊缝 1934-美国磁通公司-固定式MT装置 1935-油悬液 1936-在水悬液中添加润湿及防锈剂 1940-《磁通检验的原理》在美出版 1941-荧光磁粉投用
磁介质
抗磁性材料—相对磁导率略小于1，在外 加磁场中呈微弱磁性，并产生与外加磁 场反方向的外加磁场，能被磁体轻微排 斥。（如：金、银、铜）
铁磁性材料—相对磁导率远远大于1，在 外加磁场中呈很强的磁性，并产生与外 加磁场同方向的附加磁场，能被磁体强 烈吸引。（如：铁、钴、镍）
居里点
铁磁性材料在加热时，磁性消失变为 顺磁性材料的临界温度，叫做居里温 度，也叫居里点。
磁粉检测，MT 磁力作用
渗透检测，PT 毛细管作用
涡流检测，ET 电磁感应作用
适用材质
铁磁性材料 非多孔性材料
导电材料
检出缺陷
表面和近表面 表面开口缺陷 表面及近表层
显示缺陷的器材 缺陷显示
磁粉 直观
渗透液和显像剂 记录仪、示波器 或电压表
直观
不直观
灵敏度
高
较高
较高*
检测速度
较快
慢
很快（可自动化）
第一章思考题
化的同时也产生电场。
磁现象
磁性：磁铁能够吸引铁磁性材料的性质 磁体：能够吸引其他铁磁性材料的物体 磁体分类：永磁体、电磁体、超导磁体 磁极：靠近磁铁两端磁性特别强的区域 磁力：磁极相互排斥和吸引的力 磁化：使原来没有磁性的物体得到磁性的过程
MT基础—缺陷处的漏磁场与磁粉的磁相互作用。
铁磁性材料的磁化曲线
B m
Bm b
c a.
0
Hμm
Hm
表征铁磁性材料磁特 性的曲线，外加H与 B的变化关系。
oa段，初始阶段，B 增加缓慢。
ab段，B增加很快，c 点：拐点，磁导率最 大。
bm段，B增加缓慢， m点：磁饱和。
铁磁性材料－磁滞回线
磁滞回线
B
Bm
m
1
2
Br
α
30
6 Hm H
5 Hc 4 m’
例如：铁，7690C磁性消失。
MT适用范围
MT只适用于铁磁性材料，通常把顺磁 性材料和抗磁性材料都列入非磁性材 料。
MT不能检测奥氏体不锈钢和用奥氏体 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，马氏体不锈 钢和沉淀硬化不锈钢具有磁性，可进 行MT。
3、铁磁性材料
铁磁性材料－ 磁化曲线