对磁粉检测技术进行了全面的概述，主要介绍了工作原理应用范围以及优缺点，对磁粉检测的磁化方法、及使用设备(shèbèi)和器材以及检测工艺进行了介绍。
关键词
原理；优缺点；方法；设备；器材；工艺
表层缺陷无损检测也称为表面检验或表面探伤，是无损检测技术中非常重要的一个方面。其目的在于检出和测量位于材料和构件表面的缺陷或近表面下的隐匿缺陷。磁粉检测是一种应用的比较早的无损检测方法它具有设备简单、操作方便、速度快、观察缺陷直观和有较高的检测灵敏度(Sensitivity)等优点，在工业中应用极为普遍。
1. 磁粉检测技术原理、应用范围以及优缺点
磁粉检测是工业部门应用较早和较广泛的一种无损检测手段。它可以发现铁磁性材料(Material)表面和近表面的各种缺陷，如发纹、裂纹、气孔、夹杂、折叠等。
1.1 磁粉检测的原理
当材料(Material)或工件被磁化后，若材料表面或近表面存在缺陷，便会在该处形成一漏特性：波粒的辐射。此漏磁场将吸引、聚集检验过程中施加的磁粉，而形成缺陷显示。
1.2 应用范围
磁粉检测(检查并测试)只适用于检测铁磁性材料及其合金，其主要应用范围见下表：
应用范围
检测对象
可发现缺陷
成品检验
精加工后任何形状和尺寸的工件；经热处理(chǔ lǐ)和吹砂后，不再进行加工的工件；装备组合件的局部检验
淬裂、磨裂、锻裂、发纹、非金属夹杂物和白点
半成品检验
吹砂后的锻钢件、铸钢件、棒材和管材
表面或近表面的裂纹、压折叠与锻折叠、冷隔、疏松和非金属夹杂物
工序间检验
半成品在每道机加工和热处理工序后的检验
淬裂、磨裂、折叠（含义:把物体的一部分折过)和非金属夹杂物
焊接件检验
焊接组合件、型材焊接缝、压力容器等大型结构件焊逢
焊逢及热影响区裂纹
维修检验
使用过的零部件
疲劳裂纹及其他材料缺陷
1.3优点以及不好的地方
磁粉检验能够直观的显示出缺陷的位置、大小、形状和严重程度，并可大致确定缺陷的性质；具有较高的检测灵敏度，能检测出微米级宽度的缺陷；能检测出铁磁性材料工件表面和近表面的开口与不开口的缺陷；综合使用多种磁化方法，几乎不受工件大小和几何形状的影响(influence)，能检测出工件各个方向的缺陷；检查缺陷的重复性好；单个工件检测速度快，工艺简单，成本低，污染小；磁粉探伤-橡胶铸型法，可间断检测小孔内壁早期疲劳裂纹的产生和扩展速率。
但是，磁粉检测只能检测铁磁性材料；只能检测工件表面和近表面缺陷；而且工件的几何形状（如键槽）会产生非相关显示；在使用通电法和触头法磁化时，容易产生打火烧伤。
2. 磁化电流(Electron flow)与磁化方法
磁粉检测关键（解释:比喻事物的重要组成部分)在于如何在被检测工件上建立起磁场。因此，首先需要对被检工件施加外磁场进行磁化。
2.1 磁化电流
为了在工件上产生磁场而采用的电流称为磁化电流。磁粉检测采用的磁化电流有交流电、整流电（包括单相半波整流电、单相全波整流电、三相半波整流电、三相全波整流电）直流电和冲击电流七种。其中最常用的磁化电流有交流电、单相半波整流电和三相全波整流电三种。
2.2 磁化方法
2.2.1 选择磁化方法应考虑的因素
1）工件的饿尺寸大小；
2）工件的外形结构；
3）工件的表面状态；
4）根据工件过去断裂的情况(Condition)和各部件的应力分布，分析可能产生缺陷的部位和方向，选择合适的磁化方法。
2.2.1 各种磁化方法的特点、应用
根据工件形状、尺寸和欲发现缺陷的方向而在工件上建立的磁场方向，一般将磁化方法分为周向磁化、纵向磁化和多向磁化。所谓周向和纵向，是相对工件上的磁场方向而言。由于所采用的具体磁化手段的不同又将以上的三个大分类分为以下小的分类。
1）通电法：将工件夹在探伤机夹头之间，电流从工件上通过，形成周向磁场，可发现与电流方向平行的缺陷。适合检验中小工件。
2）支杆法：用支杆触头或夹钳接触工件表面，通电磁化。适用于焊逢或大型部件的局部检验。
3）穿棒法（芯棒法或中心导体法）：将导体穿入空心工件，电流从导体上流过形成周向磁场，可发现与电流方向平行的缺陷。适合检验管材、壳体、螺帽等空心工件的内、外表面。导体材料(Material)可以是铜、铝和钢，如果工件的孔不是直的，可用软电缆（Cable)代替棒状导体。如果工件教大，可用偏置穿棒法。
4）线圈法：工件放于通电线圈内，或用通电软电缆绕在工件上形成纵向特性：波粒的辐射，有利于发现与线圈轴垂直的缺陷。
5）磁轭法（极间法）：将工件夹在电磁铁两极之间，或用永久磁铁对工件局部磁化，该方法适合大型工件局部检验，或不可拆卸的工件的检验。
6）感应电流(Electron flow)法：将环形件当成变压器次级线圈，利用磁感应原理，在工件上产生感应电流，再由感应电流产生环形磁场。可发现环形工件上的圆周方向的缺陷。适用于检验薄壁环形件、盘件、轴承(bearing)、座圈等。
7）复合磁化：将周向磁化和纵向磁化组合在一起，一次可发现不同方向的缺陷。
3. 磁粉(magnetic particle)检测设备
磁粉检测设备(shèbèi)有固定式探伤机、移动式探伤机与便携式探伤机几种类型。
固定式探伤机的体积和重量大，额定周向磁化电流(Electron flow)一般从1000-10000A，适用于中小工件的探伤。
移动式探伤机额定周向磁化电流一般从500-8000A，此类设备一般装在有滚轮可推动或吊装在车上拉到检验现场，适用与大型工件探伤。
便携式探伤机具有体积小、重量轻和携带方便的特点，额定周向磁化电流一般从500-2000A，适用于现场、高空和野外探伤，一般用于检验锅炉压力容器和压力管道焊逢，以及对飞机、火车、轮船的原位探伤或对大型工件的局部探伤。
4. 磁粉检测器材
4.1 磁粉和磁悬液
在磁粉检验时施加的磁性介质视其状态分为干粉法和湿粉法。干粉法施加的为磁粉，湿粉法施加的为磁悬液。
4.1.1 磁粉
磁粉有荧光磁粉和非荧光磁粉。荧光磁粉在紫外线辐射下能发出黄绿色荧光，适用于背景深暗的工件，并较其它磁粉有更高的灵敏度。非荧光磁粉有黑磁粉、红磁粉等种类。黑磁粉成分为四氧化（oxidation)三铁，适用于背景为浅色或光亮工件。红色磁粉成分为三氧化二铁，适用于背景较暗的工件。由于磁粉质量关系到检验效果，所以对磁粉的磁性、形状、尺寸、密度（单位:g/cm3或kg/m3)等均需符合有关规定。
4.1.2 磁悬液
磁粉可用油或水做分散介质，按一定比例配制成磁悬液，用于湿法检验。推荐用无味煤油配制。
4.2 试片及试块
磁粉检测利用试块和试片检查探伤设备、磁粉、磁悬液的综合使用性能，操作控制方法是否恰当以及灵敏度是否满足要求，试片还可以用语考察被检工件表面各处的磁场分布规律，并可用于大致确定理想的磁化电流值。常用的有标准环形试块（也称为Betz环）A型试块，磁场指示器等。
5 磁粉检测(检查并测试)工艺
5.1 磁粉检验工序
磁粉检验工序，一般安排在最后机加工之后进行，必要时工序间也进行检验，如在热处理、热加工、冷变形、焊接、磨销、矫正、加载实验后，涂层前、电镀前后、喷丸强化前增加检验工序。维护修理检验一般安排在分解清洗后。
5.2 磁粉检验操作顺序
工件磁粉检验可分为连续法和剩磁法。
连续法在对工件磁化的同时喷洒磁粉或磁悬液并进行评定。这种检验方法的优点在于能以较低的磁化电流达到较高的灵敏度，超声波（是一种频率高于20000赫兹的声波）探伤仪特别适用于矫顽力低、剩磁小的材料。缺点是操作不便，检验效率低。其操作顺序为〈1〉预处理；〈2〉磁化同时喷洒磁粉或磁悬液；〈3〉检查；〈4〉退磁；〈5〉后处理。
剩磁法是利用工件磁化后的剩磁进行检验。优点是操作简单，检验效率高，缺点是需要较大的磁化电流，只适用于矫顽力在795.8A/m以上，剩余磁感应强度在0.8T以上的材料。其操作顺序是〈1〉预处理；〈2〉磁化〈3〉喷洒磁粉或磁悬液；〈4〉检查；〈5〉退磁；〈6〉后处理
5.3 磁痕评定
除能确认磁痕是由于工件材料(Material)局部磁性不均匀或操作不当之外，其它一切磁痕显示均为缺陷磁痕处理。
根据磁痕尺寸、形状、分布以及工件的加工工艺和使用状况等情况来确定缺陷的性质。
6. 结束语
磁粉检测虽然古老，但经久不衰，由于操作简便、直观、结果可靠、速度快、价格低廉等优点，仍被航空、航天、机械、冶金、石油等各行业广泛应用，已成为保证产品(Product)质量必不可少的无损检测手段之一。