硬度高对应的检测信号低。仪器对表面残余应力的反应见图 2b，从中可见，当残余应力由小到大，即由负(压应
力)向正(拉应力)变化时，检测仪器输出的相应 B 信号幅值将由低向高变化。
2. 评定特征值 mp 及其定标
上述由仪器特殊设计的激磁电路和传感装置产生的检测信号，乃是 Barkhansen 磁弹法效应的一种量化表达，
变化时，检测仪器输出的相应 B 信号幅值将由低向高变化。
3. 评定特征值 mp 及其定标
上述由仪器特殊设计的激磁电路和传感装置产生的检测信号，乃是 Barkhansen 磁弹法效应的一种量化表达， 以特征值 mn(magnetoelastic parameter)标志。mp 与被检测工件表面的变异状态，如残余应力成比例， 其数值能在仪器的屏幕上显示、输出。但利用 mp 来反映工件磨削烧伤的程度从本质上来说是一种比较测量的方 式，为了能够真正地对其做准确的定量描述，还必须解决“定标”的问题。定标包括二项内容：①确定不合格品的 界限。有目的地制作一批样品，其中包括有一些磨削烧伤程度不同的工件，利用酸洗法按用户的评定标准对它们 作出不同的判断后，将介于合格／不合格临界状态的若干工件通过仪器求得相应的 mp 值，然后取其平均值作为 不合格的界限；②进行校准。校准就是找出特征值 mp 与采用酸洗法确认的磨削烧伤程度之间的相关性。具体来 说，就是需确定一个相关系数 MAGN，并利用仪器控制面板上的拨盘予以设置，MGAN 值的范围从 0 到 99， 一般尾数取 5 或 0。为此，可在前面的样品中找二根表面状态差异较大的工件，选定工件上的某一位置，在检测 仪器上的 MGAN 取值间隔为 5 或 10 时，以静态方法读出二组对应的 mp 值，如 MGAN 为 30 时，在二个工 件上测出 2 个 mp 值，在 MGAN 为 40 时又得到 2 个，直到 MGAN=90。两两相减后必然能得到一个最大值， 以这时的 MGAN 值作为相关系数，在面板上予以设置。 注意：在实际执行“定标”时，也可先利用第一项中的样件求得相关系数 MGAN，然后再找出不合格品界限。否则， 在前一项操作中，会由于任意设置的 MGAN(一般取 50 或 60)给界限值带来一些偏差。
界限。有目的地制作一批样品，其中包括有一些磨削烧伤程度不同的工件，利用酸洗法按用户的评定标准对它们
作出不同的判断后，将介于合格／不合格临界状态的若干工件通过仪器求得相应的 mp 值，然后取其平均值作为
不合格的界限；②进行校准。校准就是找出特征值 mp 与采用酸洗法确认的磨削烧伤程度之间的相关性。具体来
件上测出 2 个 mp 值，在 MGAN 为 40 时又得到 2 个，直到 MGAN=90。两两相减后必然能得到一个最大值，
以这时的 MGAN 值作为相关系数，在面板上予以设置。
注意：在实际执行“定标”时，也可先利用第一项中的样件求得相关系数 MGAN，然后再找出不合格品界限。否则，
在前一项操作中，会由于任意设置的 MGAN(一般取 50 或 60)给界限值带来一些偏差。
说，就是需确定一个相关系数 MAGN，并利用仪器控制面板上的拨盘予以设置，MGAN 值的范围从 0 到 99，
一般尾数取 5 或 0。为此，可在前面的样品中找二根表面状态差异较大的工件，选定工件上的某一位置，在检测
仪器上的 MGAN 取值间隔为 5 或 10 时，以静态方法读出二组对应的 mp 值，如 MGAN 为 30 时，在二个工
磁场强度是与铁磁性材料晶格结构错位和残余应力等的程度有关的。利用 BN 法探测被检零部件表面磨削烧伤的
机理就在于此。图 1 是在 BN 法基础上开发的检测仪器的工作原理示意图。
图 1a 中，“门”形电感线圈形成的磁场在被测钢件中所产生的效应取Hale Waihona Puke 于工件表面磨削烧伤的实际状况，而由此
在工件周围所形成的磁场又会使测头在测试区域的感应线圈中产生相应的电信号，而这一信号直接与工件磨削烧
通过被检工件，进而在传感头中产生对应的检测信号(称为 B 信号)，该 B 信号经过放大和滤波等处理环节，最后
被显
示和
输出。
磨削
烧伤
的物
理表
现主
要是
因表
面金 相组 织结
(a)幅值－硬度图
(b)幅值－应力图
图 2 BN 法检测仪器能够敏感反映出磨削烧伤的硬度及残余应力变化
构变化产生回火层所引起的硬度下降，以及在表面出现的残余应力(拉应力)。图 1 所示的检测仪器对它们都能作出
图 2 BN 法检测仪器能够敏感反映出磨削烧伤的硬度及残余应力变化
相组织结构变化产生回火层所引起的硬度下降，以及在表面出现的残余应力(拉应力)。图 1 所示的检测仪器对它
们都能作出敏感的反映(见图 2)。图 2a 中的横坐标表示硬度值 Rc，而纵坐标表示输出的 B 信号幅值。随着被检
工件表面硬度值 Rc 由高向低变化，检测仪器输出的相应 B 信号幅值将由小到大，即硬度低对应的检测信号高，
磁弹法即 BN 法(BarkhansenNoise Method)，是以 1919 年发现的物理学 Barkhansen 效应为基础开发的一种
测试方法，它能有效地对磨削烧伤进行测试。近年来，利用磁弹法研制的测试仪器已在零部件表面磨削烧伤检测中
逐步得到应用，并充分
显现出优越性。
众所周知，出现磨削烧
伤的那些零部件，主要
件表面磨削烧伤的机理就在于此。图 1 是在 BN 法基础上开发的检测仪器的工作原理示意图。
图 1a 中，“门”形电感线圈形成的磁场在被测钢件中所产生的效应取决于工件表面磨削烧伤的实际状况，而由此在
工件周围所形成的磁场又会使测头在测试区域的感应线圈中产生相应的电信号，而这一信号直接与工件磨削烧伤的
程度有关。图 1b 是据此研制的测试仪器的组成框图，箭头反映了整个工作过程：由电感线圈引起相应的作用磁场，
4.
评定特征值 mp 及其定标
上述由仪器特殊设计的激磁电路和传感装置产生的检测信号，乃是 Barkhansen 磁弹法效应的一种量化表达，以 特征值 mn(magnetoelastic parameter)标志。mp 与被检测工件表面的变异状态，如残余应力成比例，其数值 能在仪器的屏幕上显示、输出。但利用 mp 来反映工件磨削烧伤的程度从本质上来说是一种比较测量的方式，为 了能够真正地对其做准确的定量描述，还必须解决“定标”的问题。定标包括二项内容：①确定不合格品的界限。有 目的地制作一批样品，其中包括有一些磨削烧伤程度不同的工件，利用酸洗法按用户的评定标准对它们作出不同的 判断后，将介于合格／不合格临界状态的若干工件通过仪器求得相应的 mp 值，然后取其平均值作为不合格的界 限；②进行校准。校准就是找出特征值 mp 与采用酸洗法确认的磨削烧伤程度之间的相关性。具体来说，就是需 确定一个相关系数 MAGN，并利用仪器控制面板上的拨盘予以设置，MGAN 值的范围从 0 到 99，一般尾数取 5 或 0。为此，可在前面的样品中找二根表面状态差异较大的工件，选定工件上的某一位置，在检测仪器上的 MGAN 取值间隔为 5 或 10 时，以静态方法读出二组对应的 mp 值，如 MGAN 为 30 时，在二个工件上测出 2 个 mp 值， 在 MGAN 为 40 时又得到 2 个，直到 MGAN=90。两两相减后必然能得到一个最大值，以这时的 MGAN 值作为 相关系数，在面板上予以设置。 注意：在实际执行“定标”时，也可先利用第一项中的样件求得相关系数 MGAN，然后再找出不合格品界限。否则， 在前一项操作中，会由于任意设置的 MGAN(一般取 50 或 60)给界限值带来一些偏差。 应用实例 尽管在汽车行业中，不少场合都可以采用这种以 BN 法为基础研制的磨削烧伤测试仪器，但相比之下，对发动机凸 轮轴中各挡凸轮的检测是用的最多的。这一方面是因凸轮乃承重件，工作条件差；另一方面是由于凸轮圆周方向不 同曲率半径的特点可能会造成磨削过程中表面状态的差异，在这种情况下，出现磨削烧伤的机率会增大。
以特征值 mn(magnetoelastic parameter)标志。mp 与被检测工件表面的变异状态，如残余应力成比例，
其数值能在仪器的屏幕上显示、输出。但利用 mp 来反映工件磨削烧伤的程度从本质上来说是一种比较测量的方
式，为了能够真正地对其做准确的定量描述，还必须解决“定标”的问题。定标包括二项内容：①确定不合格品的
由铁磁性材料制成。在
正常情况下，其磁序(体
现在多晶体的磁畴结构
里)呈有规则的排列。但
如前所述，磨削烧伤后
产生的金相组织变化及
可能出现的很大残余应
力都将引起磁畴结构内
的磁序变化。 Barkhansen 效应指 出，矫顽(磁)力，即改变
(a)
(b)
图 1 BN 法检测仪器工作原理示意图
被颠倒极性所需要的磁场强度是与铁磁性材料晶格结构错位和残余应力等的程度有关的。利用 BN 法探测被检零部
敏感的反映(见图 2)。图 2a 中的横坐标表示硬度值 Rc，而纵坐标表示输出的 B 信号幅值。随着被检工件表面硬
度值 Rc 由高向低变化，检测仪器输出的相应 B 信号幅值将由小到大，即硬度低对应的检测信号高，硬度高对应的
检测信号低。仪器对表面残余应力的反应见图 2b，从中可见，当残余应力由小到大，即由负(压应力)向正(拉应力)
伤的那些零部件，主要
由铁磁性材料制成。在
正常情况下，其磁序(体
现在多晶体的磁畴结构
里)呈有规则的排列。但
如前所述，磨削烧伤后
产生的金相组织变化及
可能出现的很大残余应
力都将引起磁畴结构内
的磁序变化。
Barkhansen 效应指 出，矫顽(磁)力，即改 变被颠倒极性所需要的
(a)
(b)
图 1 BN 法检测仪器工作原理示意图
伤的程度有关。图 1b 是据此研制的测试仪器的组成框图，箭头反映了整个工作过程：由电感线圈引起相应的作