磁粉检测的基本原理的介绍

磁粉检测用于检测铁磁性材料和工件（铁、钴、镍等）表面上或近表面的裂纹以及其他缺欠。磁粉检测对表面缺欠最灵敏，对表面以下的缺欠，随埋藏深度的增加，检测灵敏度迅速下降。采用磁粉检测方法检测磁性材料的表面缺欠，比采用超声波或射线检测的灵敏度高，操作方便，结果可靠，成本低。因此，它广泛用于磁性材料表面及近表面缺欠的检测。对于非磁性材料如非铁金属、非金属材料等不能采用磁粉检测方法，但当铁磁材料上的非磁性涂层厚度不超过50_μm时，对磁粉检测灵敏度影响很小。

磁粉检测的基本原理如下：当材料或工件被磁化后，若在工件表面及近表面存在裂纹、冷隔等缺欠，便会在该处形成一漏磁场。此漏磁场将吸引、聚集检测过程中施加的磁粉，而形成缺欠显示。因此，磁粉检测首先是对被检工件外加磁场进行磁化，外加磁场一般有两种方法：一是由可以产生大电流（几百或数万安培）的磁粉检测机，直接给被检工件通大电流而产生磁场；另一种是把被检工件放在螺旋管线圈产生的磁场中，或是放在点磁铁产生的磁场中使工件磁化。工件磁化后，在工件表面上均匀喷撒微颗粒（粒度为5～10μm）的磁粉。

若被检工件没有缺欠，则磁粉在工件表面均匀分布。若工件上存在缺欠，由于缺欠（如裂纹、气孔、非金属夹杂物等）内含有空气或非金属，其磁导率远远小于工件的磁导率，在位于工件表面或近表面的缺欠处产生漏磁场，形成一个小磁极，如图7-131所示。磁粉将被小磁极吸引，缺欠处由于堆积比较多的磁粉而被显示出来，形成肉眼可以看到的缺欠图像。为了使磁粉图像便于观察，可以采用与被检工件表面有较大反差颜色的磁粉。常用的磁粉有黑色、红色和白色。为了提高检测灵敏度，还可以采用荧光磁粉，在紫外线照射下更容易观察到工件缺欠的存在。

磁粉检测中能否发现缺欠，首先决定于工件缺欠处漏磁场强度是否足够大。要提高磁粉检测灵敏度，就必须提高漏磁场的强度。缺欠处漏磁场强度主要与被检工件中磁感应强度有关，工件中磁感应强度越大，缺欠处漏磁场越大。

不同材料的磁导率不同，在同样的外磁场强度下，磁感应强度不同。铁磁性物质的磁导率比非铁磁性物质的磁导率大几个数量级，容易获得足够大的磁感应强度，而非铁磁性物质则不能获得足够大的磁感应强度，因而不能用磁粉检测方法来检测。不同铁磁性材料的磁导率也有差异，为了达到足够大的磁感应强度，应选用不同强度的外磁场进行磁化。不同的磁性材料，进行检测时，选用不同的磁化规范。

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图7-131 缺欠漏磁场的产生

A～E—缺欠

缺欠漏磁场的大小还取决于缺欠本身的状况（如缺欠的宽窄、深度与宽度之比、缺欠的埋藏深度、缺欠的倾角等），对于具有相同磁感应强度的被检工件，在不同缺欠处的漏磁场强度也有差异。

当缺欠接近或位于工件表面时，磁力线不但在工件内产生弯曲，而且还会穿过工件的表面形成一个局部的漏磁场。若缺欠埋藏的深度很深，即使磁力线弯曲很显著，也难以在工件的表面产生漏磁场。另外，球状缺欠的磁力线弯曲不显著，面状缺欠的延伸方向与磁力线方向垂直时，产生漏磁最大，平行时产生的漏磁很少。

磁粉检测的程序为：预处理→磁化→施加磁粉或磁悬液→磁痕的观察与记录→缺欠评级→退磁→后处理。