磁粉检测物理(wùlǐ)基础第一页，共四十五页。1磁粉探伤(tànshāng)基础知识1.1磁粉探伤与磁性检测（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。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、磁敏二极管探测法。第二页，共四十五页。1.2磁粉探伤(tànshāng)MagneticParticleTesting，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(xíngzhuàn)和大小。如图1－1所示。1.3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。第三页，共四十五页。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。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(jiāzá)、发纹、白点、折叠、冷隔和疏松等缺陷。第四页，共四十五页。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(hànjiē)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。1.5磁粉探伤中使用的单位、SI单位与CGS制的换算关系磁场强度HA/mOe磁通量ΦWbMx1Oe14103A/m80A/m磁感应强度BTGs1Wb108Mx1T10Gs4第五页，共四十五页。2磁粉探伤(tànshāng)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(cíjí)、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。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：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。第六页，共四十五页。2.1.3磁力线（b）具有机加工槽的条形磁铁产生的漏磁场(cíchǎng)（c）纵向磁化裂纹产生的漏磁场条形磁铁(cítiě)的磁力线分布（a）马蹄形磁铁被校直成条形(tiáoxínɡ)磁铁后N极和S极的位置第七页，共四十五页。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：•磁力线在磁体外，是由N极出发(chūfā)穿过空气进入S极，在磁体内是由S极到N极的闭合线；•磁力线互不相交；•同性磁极相斥，因同性磁极间间磁力线有互相排挤的倾向；•异性磁极相吸，因异性磁极间磁力线有缩短长度的倾向。第八页，共四十五页。2.1.4磁场强度、磁通量与磁感应强度磁场强度：磁场具有大小和方向，磁场大小和方向的总称叫磁场强度H，通常也把单位正磁极所受的力称为磁场强度。单位为A/m（SI）和Oe（CGS）。磁通量：简称(jiǎnchēng)磁通，它是磁场中垂直穿过某一截面的磁力线的条数，用符号Φ表示。单位为Wb（SI）和Mx（CGS）。第九页，共四十五页。磁感应强度：将原来不具有磁性的铁磁性材料放入外加磁场内，便得到磁化，它除了原来的外加磁场外，在磁化状态下铁磁性材料本身还产生一个感应磁场，这两个磁场叠加起来(qǐlái)的总磁场，称为磁感应强度B。单位是T（SI）和Gs（CGS）。...
