鐵磁性材料加工件磁粉檢測缺陷分析及預防措施

李原　李巍

摘 要：伴隨著工業(yè)技術(shù)和社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，我國各行各業(yè)都有了大跨度的發(fā)展，人們對產(chǎn)品的質(zhì)量有了更高的要求，尤其在材料的加工及檢測上。文章作者對磁粉檢測及其應用領域進行了簡要的介紹與分析，并進一步分析了磁粉檢測的步驟、檢測的缺陷以及預防措施，希望能夠為鐵磁性材料加工件的檢測提供一定的借鑒，僅供參考。

關鍵詞：鐵磁性材料加工件；磁粉檢測；缺陷；預防措施

引言

我國是制造大國，制造業(yè)相當發(fā)達，尤其是在中國加入WTO以來，“中國制造”享譽世界，但是，近年來“中國制造”備受挑戰(zhàn)，我國許多產(chǎn)品質(zhì)量不達標，受到了國際上的質(zhì)疑，尤其是機械加工產(chǎn)品。磁鐵性材料作為機械加工中的一種主要材料，其質(zhì)量檢測十分重要。磁粉檢測是磁鐵型材料加工件中最常用的一種檢測方法，受到廣大行業(yè)人員的喜愛。在進行磁鐵性材料加工件的生產(chǎn)時，在加工件的表面撒上適量的磁粉，通過磁鐵特有的吸附原理對加工件的質(zhì)量好壞進行判斷，這種判斷方法被稱為磁粉檢測。

磁粉檢測的應用范圍很廣，許多領域都有所涉獵，例如航空、造船、電子、機械設備的生產(chǎn)等方面，因為磁粉檢測具有操作方便、成本低廉、檢測效果好、效率高的特點。磁粉檢測也有著特殊性，在檢測過程中要求無損，不可損壞磁鐵性材料加工件的質(zhì)量，保證加工件的質(zhì)量達到生產(chǎn)廠家的質(zhì)量標準。然而在實際的生產(chǎn)過程中，一些檢測人員缺乏專業(yè)的檢測知識，業(yè)務能力不夠，檢測經(jīng)驗不足，對無損檢測缺乏正確的認識，在檢測過程中出現(xiàn)了許多問題，不能保證磁鐵性材料加工件的質(zhì)量，造成了磁粉檢測缺陷的出現(xiàn)，對產(chǎn)品的生產(chǎn)造成了嚴重的后果。

1 磁粉檢驗檢測出的鐵磁性材料加工件缺陷的分類

在對鐵磁性材料加工件進行檢測時會出現(xiàn)磁痕，磁痕是磁鐵性材料加工件缺陷的最主要的表現(xiàn)形式，但是受一些外在和內(nèi)在因素的影響，有些磁痕并不能真實、準確的反映出加工件的質(zhì)量問題，使得工作人員不能對缺陷進行正確的認識和預防處理，這就需要對磁粉檢測檢出的鐵磁性材料加工件的缺陷進行分類。目前，最主要的磁鐵類加工件缺陷包括以下三類：（1）孔洞類缺陷；（2）冷隔類缺陷；（3）夾雜類缺陷。在進行磁粉檢測過后，要對磁痕的形狀、大小、深度進行分析，確定屬于哪類磁痕，磁痕在加工件上的分布情況也要進行分析，這樣有助于找出鐵磁類加工件的缺陷，準確找出鐵磁類加工件出現(xiàn)問題的方位，并加以改進，從而提高加工件的質(zhì)量。

2 缺陷分析

2.1 孔洞類缺陷

2.1.1 侵入氣孔

侵入氣孔是鐵磁性材料加工件缺陷中比較常見的，是在加工件的生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的，氣體進入到加工件的溶液中，沒有及時排出，在熔煉成型的過程中就會形成孔狀，分布在加工件的表面，大部分呈橢圓形，數(shù)量不多，但是尺寸很大，對加工件的外觀及使用都產(chǎn)生了不良影響，影響產(chǎn)品質(zhì)量。面對侵入氣孔的缺陷，我們主要采取以下方法來解決：一是改善加工環(huán)境，提升透氣功能，保障其能滿足鐵磁類加工件的加工環(huán)境，符合產(chǎn)品生產(chǎn)的環(huán)境標準；二是在生產(chǎn)過程中，提高鐵磁類加工件溶液的溫度，在熔煉成形前，盡量使用科學的方法促進液體內(nèi)氣體的排出，延長排出時間。三是控制氣體進入溶液中的量，盡量減少氣體進入溶液中。

2.1.2 析出氣孔

析出氣孔產(chǎn)生的原因也是因為氣體進入到加工件的溶液中，沒有及時排出而產(chǎn)生的，但是這種氣孔不易被檢測出來，因為其經(jīng)常出現(xiàn)在磁鐵類材料加工件的斷面上，而不是表面，且這種氣孔多呈現(xiàn)細小的針狀或圓形，不易被察覺。面對以上的情況，我們在鐵磁類材料加工件的生產(chǎn)過程中要注意以下幾個方面：一是在進行加工件的制作中，對熔煉溶液的爐體進行檢查，確保其爐料內(nèi)的水分完全排出，減少氣體因加工過程中水分的蒸發(fā)而產(chǎn)生。二是采用隔絕的辦法，選用與加工件材料不沖突的溶劑加入到金屬溶液中，隔絕氣體進入到溶液內(nèi)。三是利用真空技術(shù)，隔絕氣體進入到溶液內(nèi)。

2.2 裂紋、冷隔類缺陷

2.2.1 冷裂

在低溫情況下，鐵磁性材料內(nèi)部出現(xiàn)裂縫的邊緣斷裂現(xiàn)象被稱為冷裂。這種缺陷，在進行磁粉檢測過程中，對磁粉具有強烈的吸附性，輪廓清晰，磁粉排列具有由細到粗再到細的特征。這種缺陷的產(chǎn)生往往是由于加工件的鑄件溶液中含有大量的硫和磷導致的，硫和磷會提高加工件內(nèi)部的脆性，使磁鐵類材料加工件產(chǎn)生冷裂現(xiàn)象。面對以上情況，在進行加工件的設計時，可采用一定的拉筋設計，提升加工件的抗壓能力，減少冷裂現(xiàn)象的產(chǎn)生。

2.2.2 熱裂

熱裂缺陷在進行磁粉檢測時產(chǎn)生的磁痕特征與冷裂相似。熱裂一般產(chǎn)生在加工件鑄造過程的最后收尾處，表現(xiàn)為收尾處氧化嚴重、無質(zhì)感。面對熱裂缺陷，在進行鐵磁類的加工件加工設計時，要盡可能的優(yōu)化轉(zhuǎn)角、斷面等處的設計，增加拉筋設計；要盡量采用冷鐵等材料，從根本上增加抗裂能力。

2.3 夾雜類缺陷

2.3.1 金屬（非金屬）夾雜物

在進行磁粉檢測時，會出現(xiàn)磁粉有規(guī)律的沿一個方向分布的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象在擦去磁粉后看不過任何痕跡，但是在磁粉存在時比較明顯的呈現(xiàn)線狀，且端點分布不均勻，這種缺陷就是金屬夾雜類缺陷。產(chǎn)生這種缺陷的原因可能是在鑄件溶液加熱時，由于溫度不夠，部分金屬沒能完全融化；或者在鑄件加工過程中混入了一些不明的、外來的金屬成分；也有可能是，鑄件溶液本身溫度過低，合金類的金屬溶液本身會含有一些顆粒，較低的溫度不能使其完全融化。面對上述缺陷問題，可以采取以下的方法解決：一是保證鑄件溶液以及鑄件工具的清潔，對其進行養(yǎng)護，阻隔其他金屬的混入；二是在鑄件爐具內(nèi)雜物較多的情況下，不進行生產(chǎn)加工，在清理后進行；三是在進行合金類加工件的加工時，提高溫度，確保溶液內(nèi)的金屬完全融化后，再進行熔煉成形。

2.3.2 渣眼

渣眼缺陷的產(chǎn)生是由于鑄件爐具扒渣和擋渣工作不到位而產(chǎn)生的。加工件鑄造澆筑過程不到位、斷流、氧化等問題也會產(chǎn)生渣眼缺陷。這種缺陷的磁痕特征呈云狀、磁粉密集且不規(guī)則。面對這種問題，應當在澆筑前做好扒渣和擋渣工作，適當提高鐵磁類材料加工件鑄造時的溫度，并且要優(yōu)化澆筑程序，保障加工件的質(zhì)量。

2.4 鑄件磁粉檢驗中常見的偽缺陷磁痕

在運用磁粉檢測對鐵磁類材料加工件進行檢測的過程中出現(xiàn)的磁痕并不都是缺陷的表現(xiàn)，有些磁痕并不代表加工件存在質(zhì)量問題，這類磁痕被稱為偽磁痕缺陷。在檢測過程中，檢測人員應對這類磁痕正確認識，能夠分辨出那些是偽磁痕缺陷，不能把所有帶磁痕的加工件都認定為質(zhì)量不合格，這樣會帶來經(jīng)濟損失。相反，也不能將有問題的加工件認作為偽磁痕缺陷，造成產(chǎn)品質(zhì)量問題，這樣會對后面的一系列工作造成嚴重的影響。因此，檢測人員必須加強成磁粉檢測的方法，正確分辨?zhèn)未藕廴毕荨?/p>

3 結(jié)束語

磁粉檢測對鐵磁性材料加工件的生產(chǎn)與制作具有重要的意義，通過磁粉檢測，能夠降低鐵磁性加工件的缺陷，保障鐵磁性加工件的質(zhì)量，對相關行業(yè)的生產(chǎn)具有重大作用，文章對鐵磁性材料加工件磁粉檢測方法的缺陷分析和預防措施的研究，為相關行業(yè)提供了一定的指導性意見，對我國相關技術(shù)的發(fā)展具有借鑒作用。

參考文獻

[1]聶小武，魯世強，王克魯.鑄鍛件磁粉與滲透檢測工藝的選擇[J].鑄造，2006（4）.

[2]聶小武.滲透檢測出的鑄件缺陷類型分析及其防止[J].無損檢測，2005（8）：443-445.

[3]劉靖波.17-4PH不銹鋼磁粉檢測中出現(xiàn)的問題分析[J].無損檢測，2012（5）.