铁磁性材料加工件磁粉检测缺陷分析及预防措施

李原　李巍

摘 要：伴随着工业技术和社会经济的不断发展，我国各行各业都有了大跨度的发展，人们对产品的质量有了更高的要求，尤其在材料的加工及检测上。文章作者对磁粉检测及其应用领域进行了简要的介绍与分析，并进一步分析了磁粉检测的步骤、检测的缺陷以及预防措施，希望能够为铁磁性材料加工件的检测提供一定的借鑒，仅供参考。

关键词：铁磁性材料加工件；磁粉检测；缺陷；预防措施

引言

我国是制造大国，制造业相当发达，尤其是在中国加入WTO以来，“中国制造”享誉世界，但是，近年来“中国制造”备受挑战，我国许多产品质量不达标，受到了国际上的质疑，尤其是机械加工产品。磁铁性材料作为机械加工中的一种主要材料，其质量检测十分重要。磁粉检测是磁铁型材料加工件中最常用的一种检测方法，受到广大行业人员的喜爱。在进行磁铁性材料加工件的生产时，在加工件的表面撒上适量的磁粉，通过磁铁特有的吸附原理对加工件的质量好坏进行判断，这种判断方法被称为磁粉检测。

磁粉检测的应用范围很广，许多领域都有所涉猎，例如航空、造船、电子、机械设备的生产等方面，因为磁粉检测具有操作方便、成本低廉、检测效果好、效率高的特点。磁粉检测也有着特殊性，在检测过程中要求无损，不可损坏磁铁性材料加工件的质量，保证加工件的质量达到生产厂家的质量标准。然而在实际的生产过程中，一些检测人员缺乏专业的检测知识，业务能力不够，检测经验不足，对无损检测缺乏正确的认识，在检测过程中出现了许多问题，不能保证磁铁性材料加工件的质量，造成了磁粉检测缺陷的出现，对产品的生产造成了严重的后果。

1 磁粉检验检测出的铁磁性材料加工件缺陷的分类

在对铁磁性材料加工件进行检测时会出现磁痕，磁痕是磁铁性材料加工件缺陷的最主要的表现形式，但是受一些外在和内在因素的影响，有些磁痕并不能真实、准确的反映出加工件的质量问题，使得工作人员不能对缺陷进行正确的认识和预防处理，这就需要对磁粉检测检出的铁磁性材料加工件的缺陷进行分类。目前，最主要的磁铁类加工件缺陷包括以下三类：（1）孔洞类缺陷；（2）冷隔类缺陷；（3）夹杂类缺陷。在进行磁粉检测过后，要对磁痕的形状、大小、深度进行分析，确定属于哪类磁痕，磁痕在加工件上的分布情况也要进行分析，这样有助于找出铁磁类加工件的缺陷，准确找出铁磁类加工件出现问题的方位，并加以改进，从而提高加工件的质量。

2 缺陷分析

2.1 孔洞类缺陷

2.1.1 侵入气孔

侵入气孔是铁磁性材料加工件缺陷中比较常见的，是在加工件的生产过程中产生的，气体进入到加工件的溶液中，没有及时排出，在熔炼成型的过程中就会形成孔状，分布在加工件的表面，大部分呈椭圆形，数量不多，但是尺寸很大，对加工件的外观及使用都产生了不良影响，影响产品质量。面对侵入气孔的缺陷，我们主要采取以下方法来解决：一是改善加工环境，提升透气功能，保障其能满足铁磁类加工件的加工环境，符合产品生产的环境标准；二是在生产过程中，提高铁磁类加工件溶液的温度，在熔炼成形前，尽量使用科学的方法促进液体内气体的排出，延长排出时间。三是控制气体进入溶液中的量，尽量减少气体进入溶液中。

2.1.2 析出气孔

析出气孔产生的原因也是因为气体进入到加工件的溶液中，没有及时排出而产生的，但是这种气孔不易被检测出来，因为其经常出现在磁铁类材料加工件的断面上，而不是表面，且这种气孔多呈现细小的针状或圆形，不易被察觉。面对以上的情况，我们在铁磁类材料加工件的生产过程中要注意以下几个方面：一是在进行加工件的制作中，对熔炼溶液的炉体进行检查，确保其炉料内的水分完全排出，减少气体因加工过程中水分的蒸发而产生。二是采用隔绝的办法，选用与加工件材料不冲突的溶剂加入到金属溶液中，隔绝气体进入到溶液内。三是利用真空技术，隔绝气体进入到溶液内。

2.2 裂纹、冷隔类缺陷

2.2.1 冷裂

在低温情况下，铁磁性材料内部出现裂缝的边缘断裂现象被称为冷裂。这种缺陷，在进行磁粉检测过程中，对磁粉具有强烈的吸附性，轮廓清晰，磁粉排列具有由细到粗再到细的特征。这种缺陷的产生往往是由于加工件的铸件溶液中含有大量的硫和磷导致的，硫和磷会提高加工件内部的脆性，使磁铁类材料加工件产生冷裂现象。面对以上情况，在进行加工件的设计时，可采用一定的拉筋设计，提升加工件的抗压能力，减少冷裂现象的产生。

2.2.2 热裂

热裂缺陷在进行磁粉检测时产生的磁痕特征与冷裂相似。热裂一般产生在加工件铸造过程的最后收尾处，表现为收尾处氧化严重、无质感。面对热裂缺陷，在进行铁磁类的加工件加工设计时，要尽可能的优化转角、断面等处的设计，增加拉筋设计；要尽量采用冷铁等材料，从根本上增加抗裂能力。

2.3 夹杂类缺陷

2.3.1 金属（非金属）夹杂物

在进行磁粉检测时，会出现磁粉有规律的沿一个方向分布的现象，这种现象在擦去磁粉后看不过任何痕迹，但是在磁粉存在时比较明显的呈现线状，且端点分布不均匀，这种缺陷就是金属夹杂类缺陷。产生这种缺陷的原因可能是在铸件溶液加热时，由于温度不够，部分金属没能完全融化；或者在铸件加工过程中混入了一些不明的、外来的金属成分；也有可能是，铸件溶液本身温度过低，合金类的金属溶液本身会含有一些颗粒，较低的温度不能使其完全融化。面对上述缺陷问题，可以采取以下的方法解决：一是保证铸件溶液以及铸件工具的清洁，对其进行养护，阻隔其他金属的混入；二是在铸件炉具内杂物较多的情况下，不进行生产加工，在清理后进行；三是在进行合金类加工件的加工时，提高温度，确保溶液内的金属完全融化后，再进行熔炼成形。

2.3.2 渣眼

渣眼缺陷的产生是由于铸件炉具扒渣和挡渣工作不到位而产生的。加工件铸造浇筑过程不到位、断流、氧化等问题也会产生渣眼缺陷。这种缺陷的磁痕特征呈云状、磁粉密集且不规则。面对这种问题，应当在浇筑前做好扒渣和挡渣工作，适当提高铁磁类材料加工件铸造时的温度，并且要优化浇筑程序，保障加工件的质量。

2.4 铸件磁粉检验中常见的伪缺陷磁痕

在运用磁粉检测对铁磁类材料加工件进行检测的过程中出现的磁痕并不都是缺陷的表现，有些磁痕并不代表加工件存在质量问题，这类磁痕被称为伪磁痕缺陷。在检测过程中，检测人员应对这类磁痕正确认识，能够分辨出那些是伪磁痕缺陷，不能把所有带磁痕的加工件都认定为质量不合格，这样会带来经济损失。相反，也不能将有问题的加工件认作为伪磁痕缺陷，造成产品质量问题，这样会对后面的一系列工作造成严重的影响。因此，检测人员必须加强成磁粉检测的方法，正确分辨伪磁痕缺陷。

3 结束语

磁粉检测对铁磁性材料加工件的生产与制作具有重要的意义，通过磁粉检测，能够降低铁磁性加工件的缺陷，保障铁磁性加工件的质量，对相关行业的生产具有重大作用，文章对铁磁性材料加工件磁粉检测方法的缺陷分析和预防措施的研究，为相关行业提供了一定的指导性意见，对我国相关技术的发展具有借鉴作用。

参考文献

[1]聂小武，鲁世强，王克鲁.铸锻件磁粉与渗透检测工艺的选择[J].铸造，2006（4）.

[2]聂小武.渗透检测出的铸件缺陷类型分析及其防止[J].无损检测，2005（8）：443-445.

[3]刘靖波.17-4PH不锈钢磁粉检测中出现的问题分析[J].无损检测，2012（5）.