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：伴隨著工業技術和社會經濟的不斷發展，我國各行各業都有了大跨度的發展，人們對產品的質量有了更高的要求，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，制造業相當發達，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，我國許多產品質量不達標，受到了國際上的質疑，尤其是機械加工產品。磁鐵性材料作為機械加工中的一種主要材料，其質量檢測十分重要。磁粉檢測是磁鐵型材料加工件中最常用的一種檢測方法，受到廣大行業人員的喜愛。在進行磁鐵性材料加工件的生產時，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量，保證加工件的質量達到生產廠家的質量標準。然而在實際的生產過程中，一些檢測人員缺乏專業的檢測知識，業務能力不夠，檢測經驗不足，對無損檢測缺乏正確的認識，在檢測過程中出現了許多問題，不能保證磁鐵性材料加工件的質量，造成了磁粉檢測缺陷的出現，對產品的生產造成了嚴重的后果。

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磁痕，磁痕是磁鐵性材料加工件缺陷的最主要的表現形式，但是受一些外在和內在因素的影響，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問題的方位，并加以改進，從而提高加工件的質量。

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，是在加工件的生產過程中產生的，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，數量不多，但是尺寸很大，對加工件的外觀及使用都產生了不良影響，影響產品質量。面對侵入氣孔的缺陷，我們主要采取以下方法來解決：一是改善加工環境，提升透氣功能，保障其能滿足鐵磁類加工件的加工環境，符合產品生產的環境標準；二是在生產過程中，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，沒有及時排出而產生的，但是這種氣孔不易被檢測出來，因為其經常出現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，確保其爐料內的水分完全排出，減少氣體因加工過程中水分的蒸發而產生。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。三是利用真空技術，隔絕氣體進入到溶液內。

2.2 裂紋、冷隔類缺陷

2.2.1 冷裂

在低溫情況下，鐵磁性材料內部出現裂縫的邊緣斷裂現象被稱為冷裂。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部的脆性，使磁鐵類材料加工件產生冷裂現象。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，減少冷裂現象的產生。

2.2.2 熱裂

熱裂缺陷在進行磁粉檢測時產生的磁痕特征與冷裂相似。熱裂一般產生在加工件鑄造過程的最后收尾處，表現為收尾處氧化嚴重、無質感。面對熱裂缺陷，在進行鐵磁類的加工件加工設計時，要盡可能的優化轉角、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，會出現磁粉有規律的沿一個方向分布的現象，這種現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線狀，且端點分布不均勻，這種缺陷就是金屬夾雜類缺陷。產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，對其進行養護，阻隔其他金屬的混入；二是在鑄件爐具內雜物較多的情況下，不進行生產加工，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

渣眼缺陷的產生是由于鑄件爐具扒渣和擋渣工作不到位而產生的。加工件鑄造澆筑過程不到位、斷流、氧化等問題也會產生渣眼缺陷。這種缺陷的磁痕特征呈云狀、磁粉密集且不規則。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，并且要優化澆筑程序，保障加工件的質量。

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的磁痕并不都是缺陷的表現，有些磁痕并不代表加工件存在質量問題，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量不合格，這樣會帶來經濟損失。相反，也不能將有問題的加工件認作為偽磁痕缺陷，造成產品質量問題，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，正確分辨偽磁痕缺陷。

3 結束語

磁粉檢測對鐵磁性材料加工件的生產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量，對相關行業的生產具有重大作用，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，為相關行業提供了一定的指導性意見，對我國相關技術的發展具有借鑒作用。

參考文獻

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