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一種新穎、高效的磨削燒傷檢測(cè)方法——磁彈法,即BN法(Barkhansen Noise Method)
磁彈法即BN法(Barkhansen Noise Method),是以1919年發(fā)現(xiàn)的物理學(xué)Barkhansen效應(yīng)為基礎(chǔ)開(kāi)發(fā)的一種測(cè)試方法,它能有效地對(duì)磨削燒傷進(jìn)行測(cè)試。近年來(lái),利用磁彈法研制的測(cè)試儀器已在零部件表面磨削燒傷檢測(cè)中逐步得到應(yīng)用,并充分顯現(xiàn)出優(yōu)越性。
眾所周知,出現(xiàn)磨削燒傷的那些零部件,主要由鐵磁性材料制成,在正常情況下,其磁序(體現(xiàn)在多晶體的磁疇結(jié)構(gòu)里)呈有規(guī)則的排列。但如前所述,磨削燒傷后產(chǎn)生的金相組織變化及可能出現(xiàn)的很大殘余應(yīng)力都將引起磁疇結(jié)構(gòu)內(nèi)的磁序變化。Barkhausen效應(yīng)指出,矯頑(磁)力,即改變被顛倒極性所需要的磁場(chǎng)強(qiáng)度是與鐵磁性材料晶格結(jié)構(gòu)錯(cuò)位和殘余應(yīng)力等的程度有關(guān)的。利用BN法探測(cè)被檢零部件表面磨削燒傷的機(jī)理就在于此。
在BN法基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)的檢測(cè)儀器的工作原理中,“門(mén)”形電感線圈形成的磁場(chǎng)在被測(cè)鋼件中所產(chǎn)生的效應(yīng)取決于工件表面磨削燒傷的實(shí)際狀況,而由此在工件周?chē)纬傻拇艌?chǎng)又會(huì)使測(cè)頭在測(cè)試區(qū)域的感應(yīng)線圈中產(chǎn)生相應(yīng)的電信號(hào),而這一信號(hào)直接與工件磨削燒傷的程度有關(guān)。測(cè)試儀器的工作過(guò)程:由電感線圈引起相應(yīng)的作用磁場(chǎng),通過(guò)被檢工件,進(jìn)而在傳感頭中產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的檢測(cè)信號(hào)(稱為B信號(hào)),該B信號(hào)經(jīng)過(guò)放大和濾波等處理環(huán)節(jié)后被顯示和輸出。
磨削燒傷的物理表現(xiàn)主要是因表面金相組織結(jié)構(gòu)變化而產(chǎn)生的回火層所引起的硬度下降,以及在表面出現(xiàn)的殘余應(yīng)力(拉應(yīng)力)。檢測(cè)儀器對(duì)它們都能作出敏感的反映。隨著被檢工件表面硬度值Rc由高向低變化,檢測(cè)儀器輸出的相應(yīng)B信號(hào)幅值將由小到大,即硬度低對(duì)應(yīng)的檢測(cè)信號(hào)高,硬度高對(duì)應(yīng)的檢測(cè)信號(hào)低。由儀器對(duì)表面殘余應(yīng)力的反應(yīng)可見(jiàn),當(dāng)殘余應(yīng)力由小到大,即由負(fù)(壓應(yīng)力)向正(拉應(yīng)力)變化時(shí),檢測(cè)儀器輸出的相應(yīng)B信號(hào)幅值將由低向高變化。
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