- •Физические основы магнитных и электромагнитных методов неразрушающего контроля
- •1. Магнитное поле
- •2. Магнитные свойства материалов
- •3. Ориентация магнитного поля относительно
- •4. Ферромагнетики
- •5. Намагничивание и перемагничивание ферромагнетиков
- •6. Магнитные методы неразрушающего контроля
- •7. Намагничивание деталей
- •9. Магнитопорошковый контроль
- •8. Способы контроля
- •10. Феррозондовый контроль
- •11. Измерение магнитных полей
- •12. Явление электромагнитной индукции Фарадея
- •1.4. Вихревые токи
- •1.5. Вихретоковый метод неразрушающего контроля
- •2. Средства контроля
- •2.1. Вихретоковые дефектоскопы
- •2.1.1. Дефектоскопы вд-12нфм и вд-12нф
- •2.1.2. Порядок контроля деталей дефектоскопами вд-12нф, вд-12нфм и вд-15нф
- •2.3. Насадки
- •3. Проведение вихретокового контроля
- •3.1. Технологические карты
- •3.2. Подготовка к проведению контроля
- •3.3. Проведение контроля
- •Рекомендуемая литература
2. Магнитные свойства материалов
По величине магнитной проницаемости все вещества делятся на три группы.
Парамагнетики – для них магнитная проницаемость незначительно больше 1. К ним относятся олово (1,000001), алюминий (1,000023), платина (1,000364), марганец (1,0037) и другие.
Диамагнетики – для них магнитная проницаемость незначительно меньше 1. К ним относятся висмут (0,999825), графит (0,999895), серебро (0,999981), медь (0,999991) и другие.
Ферромагнетики – для этих материалов магнитная проницаемость больше 40 и может достигать 106. К ним относятся железо, никель, кобальт, ряд редкоземельных элементов и их сплавы. Следует заметить, что не все сплавы указанных металлов являются ферромагнетиками. Так некоторые марки нержавеющей стали, нихром (сплав никеля и хрома из которого изготавливают спирали нагревательных приборов) и ряд других ферромагнетиками не являются. В то же время ферромагнетиками являются также ферриты, являющиеся смесями окислов вышеуказанных и некоторых других металлов. Можно сказать, что ферромагнетики "концентрируют" внутри себя магнитное поле и мерой этой "концентрации" является значение магнитной проницаемости. Значение магнитной проницаемости для них очень сильно зависит как от состава и термической обработки, так и от напряженности магнитного поля в котором они находятся.
3. Ориентация магнитного поля относительно
поверхности деталей
Для магнитных методов контроля (магнитопорошкового и феррозондового) очень важно, как напряженность магнитного поля Н ориентирована относительно поверхности контролируемой детали.
Рассмотрим некоторую произвольную точку О поверхности образца в которой будет производиться контроль и направим оси X и Y в плоскости образца, как показано на рис. 7. Построим вектор напряженности магнитного поля Н в этой точке и отпустим из его вершины перпендикуляр на плоскость. В точку пересечения этого перпендикуляра и плоскости из точки О проведем отрезок Нпр (Н), который называется продольной (тангенциальной) составляющей вектора напряженности магнитного поля. Направление вектора Нпр в общем случае может быть любым в плоскости поверхности образца. Теперь опустим перпендикуляр из вершины вектора Н на ось Z и проведем отрезок из точки О в точку пересечения - Нn. Полученный вектор Нn называется нормальной составляющей вектора напряженности магнитного поля. Обе эти составляющие необходимо различать при магнитном контроле и уметь их измерять, поскольку их значения и соотношение между ними играют важную роль при выявлении дефектов.
Рис. 7. Вектор напряженности магнитного поля Н и его проекции H на поверхность контролируемой детали и Hn.на нормаль (перпендикуляр) к поверхности
Таким образом, продольная составляющая напряженности магнитного поля лежит в плоскости контролируемой детали и может быть ориентирована произвольным образом, а нормальная составляющая всегда перпендикулярна поверхности детали.
После размагничивания необходимо измерять нормальную составляющую поля, т.к. наибольшее значение оно имеет над полюсами, из которых силовые линии выходят перпендикулярно поверхности детали.
