基于鐵磁材料力－磁效應(yīng)的磁記憶方法檢測機(jī)理的基礎(chǔ)性研究.pdf

1、本文是對金屬磁記憶方法——這一適用于鐵磁構(gòu)件早期診斷的無損檢測新方法的基礎(chǔ)性研究。以磁性物理學(xué)理論為指導(dǎo)，以試驗和有限元模擬為手段，主要研究了應(yīng)力對試件表面泄漏磁場的影響，探索了鐵磁材料力—磁效應(yīng)的物理機(jī)制。 為實現(xiàn)泄漏磁場數(shù)值的精確定位測量，自制了高精度的掃描架及其驅(qū)動電路，并將其與弱磁場測量設(shè)備高斯計相配合。又利用VC++6.0 編制了軟件，控制掃描架按照多種方式進(jìn)行掃描，將高斯計測得的漏磁場數(shù)據(jù)實時采集到數(shù)據(jù)庫中，組成了一

2、套可精確定位、自動采集數(shù)據(jù)的弱磁場測量系統(tǒng)。 試驗以20 ＃ 鋼和45 ＃ 鋼為研究對象，分別進(jìn)行了含典型缺陷試件拉伸時表面泄漏磁場的在線測量和經(jīng)過不同程度拉伸并卸載后表面泄漏磁場的測量。同時還對試件進(jìn)行了應(yīng)力的有限元模擬，并將其數(shù)值計算結(jié)果與磁場測量結(jié)果進(jìn)行了對比。結(jié)果表明：兩種材料的試件在上述兩種試驗?zāi)Ｊ较?，在試件的人工缺陷部位，變形較小時的磁場信號變化較平緩，產(chǎn)生一定程度塑性變形后的磁場信號則變化劇烈；同時，在在線測量情況

3、下，試件在頸縮時的磁場信號還往往會出現(xiàn)躍變的現(xiàn)象。經(jīng)分析認(rèn)為，磁記憶信號的這種變化與材料內(nèi)部微觀組織的狀態(tài)有關(guān)，試件變形很小時，磁彈性效應(yīng)對試件表面泄漏磁場的變化起主要作用；試件變形較大時，其表面泄漏磁場的變化主要受塑性變形區(qū)內(nèi)位錯聚集產(chǎn)生的微缺陷的影響。 作者還以硅鋼片和20 ＃ 鋼為研究對象，利用粉紋法探索性地觀察了樣品應(yīng)力集中部位的磁疇形貌，結(jié)果表明：應(yīng)力載荷導(dǎo)致了樣品磁疇的變化，在兩種材料應(yīng)力集中部位的表面都初步觀察到了