钕铁硼烧结体磁法检测技术_黄伟荣.pdf

钕铁硼烧结体磁 法检测 技术 黄伟荣 于润桥 李 浪 张欣莹 （南昌航空大学 无损检测技术教育部 重点实验室 江西 南昌 330063） 摘 要： 针 对钕铁硼烧结体 常见缺 陷提 出一种磁 法检 测技术 。从机理上分析磁 法检 测适 用于铁磁性材料检 测的可行性，采用 自主研发 的 磁 法检 测仪对钕铁硼烧结体缺 陷进行检 测， 与超声特征扫描进行 比较， 并通过金相检 查进行验证 。试验结果表 明，磁 法检 测对钕铁硼烧结体 内部 夹杂、表 面开裂等具有较好的效果。 关键词： 钕铁硼烧结体；磁 法检测；超声特征扫描；金相检查 中图分类号：C04B 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2012）1210043－02 0 引言 通 门传感器、数据采集处理电路、控制器、LCD显示器。 钕铁硼磁体是一种 由主相Nd2Fe14B和少量富Nd相、少量富 磁法检测仪采用数字的显示方式，直观地显示试件的磁感 B相所组成 的三元金属 间化合物 。化学成分为Nd36%、Fe63%、 应强度 的大小，分辨率为1nT。只有这样高分辨率 的传感器才 B约1%。 由于烧结钕铁硼磁体的特性和性价比较传统永磁材料优 能分辨 出材料对地磁场 的衰减量 。该仪器 的高精度 、高分辨 异， 已被广泛应用于计算机 、电动机 、风力发 电机 、电动汽 率，有利于提取高质量的采样数据。 车、仪器仪表、磁传动轴承、高保真扬声器、核共振成像仪和 航天航空导航器等各行各业，在磁悬浮列车等新兴技术领域具 有 巨大 的潜在应用前景 。钕铁硼永磁体 的内部夹杂和表面开 裂、偏析、破损、掉边、掉角等缺陷将影响其磁性能、温度稳 定性和耐蚀性，对于钕铁硼永磁体缺陷的检测 国内外主要有人 工 目测检测 、激光扫描表面缺 陷检测法 、激光超声表面检测 法、涡流检测技术、漏磁检测技术及光 电检测技术等。这些方 法仅局 限于表面缺 陷检测，且存在检测效率低 、易受人为干 图2 缺陷处磁场异常变化 扰、易漏检且不适合工业推广等 问题，而磁法检测表面和 内部 检测兼顾、信号强效果好、效率高、可实现 自动化检测。 1 磁法检测原理 当钕铁硼烧结体置于地磁场中，若材料的材质是均匀的， 则磁感应线将被约束在材料中；但当材料中存在缺陷时，材料 表面的缺陷或组织状变化会使磁导率发生变化，导致材料中缺 陷处会发生磁异常 。如 图1所示， 无缺 陷处， 磁力线B均匀分 布；有缺陷处，磁力线B将发生改变。 图3 磁法检测仪 3 实验论证和分析 3.1 实验对象 本文选用真空烧结后钕铁硼试件为检测对象，试件参数 为：长65mm，宽55mm，高22mm。在除地磁场外无任何外加磁场 影响的实验室 内对试件进行实验 。实验采用 自主研发的磁法检 测仪。图4为实验检测示意图。 图1 试件被磁化图 材料本身的相对磁导率 ，缺陷处的相对磁导率 。当 时，缺 陷对磁力线产生排斥作用，使得缺 陷上下两端靠近 试件边界处的磁力线密度变大，也就是试件表面的磁感应强度 与无缺陷时相 比变大，此时缺陷位置的磁感应强度产生一个 向 上突起 的异常，如 图2（a）所示； 当 时，缺 陷对磁力线 产生吸引作用，使得缺陷上下两端靠近试件边界处的磁力线密 度变小，也就是试件表面的磁感应强度与无缺陷时相 比变小， 图4 为实验检测示意图 此时缺 陷位置 的磁感应强度产生一个 向下突起 的异常，如