Физические основы метода. Магнитные методы неразрушающего контроля основаны на анализе взаимодействия магнитного поля с контролируемым объектом

ТЕМА 6. МАГНИТНЫЕ МЕТОДЫ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ.

Магнитные методы неразрушающего контроля основаны на анализе взаимодействия магнитного поля с контролируемым объектом. Использует свойство металла быстро намагничиваться и размагничиваться или создавать разную магнитную индукцию в местах дефекта. Как правило, применяется для контроля объектов из ферромагнитных материалов (обнаружение поверхностных и скрытых дефектов). Процесс намагничивания и перемагничивания ферримагнитного материала сопровождается гистерезисными явлениями. Свойства, которые требуется контролировать (химический состав, структура, наличие несплошностей и др.), обычно связаны с параметрами процесса намагничивания и петлей гистерезиса.

Все вещества в той или иной степени обладают магнитными свойствами, характеризующимися магнитной проницаемостью m. В зависимости от ее значения все материалы делятся на:

· диамагнитные – m~0,990 (медь, цинк, серебро и т.д.);

· парамагнитные – m~1,1 (марганец, платина, аллюминий);

· ферримагнитные – m~10000 (железо и его сплавы, никель, кобальт и т.д.).

При отсутствии внешнего магнитного поля, направление магнитного поля доменов (малый объем материала с известными магнитными свойствами) произвольно и они компенсируют друг друга (рис. 6.1 а). При воздействии на деталь внешнего магнитного поля, поля отдельных доменов устанавливаются в направлении действия внешнего поля (рис. 6.1 б) – деталь намагничена. При снятии внешнего магнитного поля (после длительного промежутка времени), домены разориентируются, незначительно сохраняя общее направление (рис. 6.1 в) – явление остаточной намагниченности.

Рис. 6.1. Ориентация доменов в ферромагнитном материале

Магнитный поток, распространяясь по изделию, и встречая но своем пути поверхностный дефект, огибает его вследствие того, что магнитная проницаемость дефекта в 1000 раз меньше чем магнитная проницаемость основного металла (рис. 6.2).

Рис. 6.2. Распределение намагниченности в ферромагнитном изделии над внутренним дефектом

Часть силовых линий магнитного поля обрывается на одной грани дефекта и снова начинается на другой. Конец каждой линии можно рассматривать как некоторый положительный магнитный заряд, а другой – как отрицательный магнитный заряд. Каждый магнитный заряд создает магнитное поле, а их суммарное поле создает магнитное поле дефекта (H d). В результате, результирующее магнитное поле будет складываться из суммы внешнего магнитного поля (H0) и магнитного поля дефекта (H d) и, как следствие, результирующее магнитное поле становится неоднородным и имеет сложную конфигурацию.

Дата добавления: 2014-01-07