火车毕业设计说明书.doc

【摘要】长期以来，中国铁路运输速度一直在低水平徘徊，不但影响了铁路运输能力的发挥，也不能满足老百姓旅行的需要，中国铁路迫切需要提速。磁粉检测对铁路运营安全起到不可取代的作用。 铁路车辆配件的磁粉检测的课题主要结合铁路车辆走行部分配件对磁粉检测工艺方案和磁痕缺陷进行全面的分析分析，准确无误的发现配件上的缺陷，从而减少铁路运输的事故发生率。 关键词：铁路提速 运营安全 磁粉检测 缺陷Abstract A long time, the speed of rail transport in China has been hovering at a low level, which not only affect the capacity of rail transport to play, can not travel to meet the needs of the people, the urgent need to speed railway in China. Magnetic Particle Testing operational safety of the railway has played an irreplaceable role to play.    Rail vehicles detected magnetic accessories combine the subject of the main part of railway vehicles running on the magnetic particle testing process accessories and magnetic marks to conduct a comprehensive analysis of defect analysis, the accuracy of the discovery of defects in parts, thereby reducing the rail transport accident rates. Keywords: rail speed Operational Safety Magnetic Particle Testing Defect 目录第1章 引言31.1磁粉检测的发展简史31.2磁粉检测的现状4第2章 磁粉检测理论知识62.1磁粉检测原理62.2磁粉检测适用范围62.3磁粉检测基本操作步骤62.4磁粉检测优点和局限性62.5表面缺陷的无损检测方法的比较7第3章 铁道车辆销、轴的磁粉检测工艺规程83.1检测工件的形状及检测要求83.2磁化电流的计算83.3工艺规程8第4章 磁痕分析144.1磁痕分析的意义144.2伪显示144.3非相关显示154.4相关显示15展望与总结22致谢23参考文献24 第1章 引言1.1磁粉检测的发展简史人们发现磁现象比电现象更早，远在春秋战国时期，我国劳动人民就发现磁石吸铁现象。发明了指南针，并最早地应用于航海。17世纪法国著名物理学家对磁力做了定量研究。19世纪初期，丹麦科学家奥斯特发现了电流周围也存在磁场。与此同时，法国科学家毕奥和安培对电流周围磁场的分布进行了系统的研究，得出了一般规律.英国的法拉第首创了磁力线的概念。这些伟大的科学家在磁学史上树立了光辉的里程碑，也给磁粉检测的创立奠定了基础。5早在18世纪，人们就开始从事磁通检漏试验.1868年，英国工程杂志首先发表了利用罗盘仪探查磁通发现枪管上不连续性的报告。8年之后，Hering利用罗盘仪检测钢轨不连续性获得专利。1918年，美国人Hoke发现,由磁性夹具夹持的钢块上磨削下来的金属粉末会在该钢块表面形成一定的花样，而此花样常与钢块表面裂纹形态相一致，被认为是钢块被纵向磁化，它促使了磁粉检测法的发现。1928年，Forest为解决油井钻杆断裂失效原因时，研制出周向磁化，还提出了使用尺寸和形状受控并具有磁性的磁粉的设想，经不懈努力，使磁粉检测方法基本研制成功，并获得了较可靠的结果。1930年，Forest和Doane将研制出的干磁粉成功的应用于焊缝及各种工件上探伤。1934年，生产磁粉探伤设备和材料的美国磁通公司创立，对磁粉检测的应用和发展起了很大的推动作用。在此期间，首次用来演示磁粉检测技术的一台实验性的固定式磁粉探伤装置问世。在30年代固定式、移动式和便携式设备相继研制成功，退磁也得到解决。1938年，德国出版了无损检测论文集，对磁粉检测基本原理和装置进行了描述。1940年，美国编写了磁通检验的原理教科书。1941年，荧光磁粉投入使用。磁粉检测从理论到实践，已初步形成为一种无损检测方法。前苏联全苏航空研究院的瑞加罗德，毕生致力于磁粉检测的研究和发展工作，作出了卓越的贡献。50年代初期，他系统的研究了各种因素对探伤灵敏度的影响，在大量试验的基础上，制订出了磁化规范，被世界上许多国家认可并采用，我国各部门磁粉检测也大多以此为依据。1949年前，我国仅有几台进口美国的蓄电池式直流探伤机，用于航空工件的维修检查;1949年后，随着工业的发展和科学技术的进步，磁粉检测技术发展很快，并得到了广泛应用。近百年来，在磁粉检测工作者和设备汽车制造者的共同努力下，使磁粉检测从无到有，不断地发展为一种成熟的无损检测方法。1.2磁粉检测的现状国外很重视磁粉检测设备的开发，因为只有检测设备的进步，才能给磁粉检测带来成功的应用。现在国外磁粉检测设备从固定式、移动到便携式，从半自动、全自动到专用设备，从单向磁化到多向磁化，设备已经系列化和商品化。由于晶闸管等电子元器件用于磁粉检测设备，使设备小型化并实现了电流无极调节。电脑编程应用到磁粉检测设备，使智能化设备大量涌现，这些设备可以预置磁化规范和合理的工艺参数，进行荧光磁粉检测和自动化操作。国外还成功地运用电视光电探测器荧光磁粉扫差和激光飞点扫描系统，实现了磁粉检测观察阶段自动化，将检测到的信息在微机和其他电子装置中进行处理，鉴别可剔除的不连续性，并进行自动标记和分选，完全改变了传统磁粉检测“手脚并用眼睛看”的面貌，大大提高了检测的灵敏度和可靠性，代表了当代磁粉检测的新成就。5我国近年来磁粉检测设备发展也很快，三项全波直流探伤超低频退磁设备的性能已经达到国外同类型设备的水平，交流探伤机用于剩磁法检验时加断电相位控制器保证剩磁稳定，是我国特色。断电相位控制器利用可控硅技术，可以代替自耦变压器无级调节磁化电流，还为我国磁粉检测设备的小型化和电子化奠定了基础。智能化设备已经生成应用，光电扫描图像识别的磁粉探伤机也已研制成功，用电脑处理磁痕显示的试验研究有很大的进展。3磁粉检测的器材，国外开发的很多，如与固定式探伤机配合使用的400W冷光源黑光灯和高强黑光灯都得到应用。快速断电测量器的开发解决了直流磁化“快速断电效应”问题。标准试块和试片，及测量剩磁用的磁强计都形成系列产品配套使用。配制磁悬液使用低粘度、高闪点的无臭味煤油做载液。荧光磁粉一般推荐使用14A，国外还研制出白光下发荧光的荧光磁粉。荧光磁粉检测可靠性高、速度快，在国外已普遍使用。2我国研制的器材，如LPW-3号磁粉检验载液，性能已经赶上国外同类产品，在国内许多行业普遍使用。磁粉检测用B型和E型标准试块，性能和指标均优于国外同类产品，已被批准为“国家标准样品”，推广使用。ST80(C)照度计和UV-A紫外辐照计性能可满足要求。M1型多功能标准试片与国外KS234试片等效。荧光磁粉的质量也在不断提高。但黑光灯的品种还有待开发，荧光磁粉检测还不够普遍，袖珍式磁强计的生产还满足不了市场需求。2国外有不同规格的光导纤维类窥镜，能够满足孔内壁缺陷的检测要求，仪器型号和生产厂家一般都纳入有关技术标准中。国内已研制出光导纤维内窥镜，黑光复照度提高后方可推广使用。在工艺方法方面，我国发明的磁粉探伤-橡胶铸型法，为间断检测小孔内壁早期疲劳裂纹的产生和扩展速率闯出了一条新路，还为记录磁痕提供了一种可靠的方法，比国外应用了几十年的磁橡胶法有无可比拟的优越性。1磁粉检测的质量控制，是对影响磁粉检测灵敏度和可靠性的诸多因素加以控制，国外非常重视，不仅制定了具体的控制项目、校验周期和技术要求，并设有质量监督检查机制，保证贯彻执行。同时对质量控制技术要求，通过实践不断修正。使检测标准的技术要求越来越合理。我国借鉴国外先进经验，磁粉检测的质量控制也日益受到重视，已能很好的贯彻执行，但各行各业的发展不平衡，表现在有些质量控制项目没有纳入标准，或纳入标准但流于形式，这种局面急待改变。4现在，我国对磁粉检测的基础理论研究比较重视，已取得的较大的进展。断裂学在无损检测领域的应用，为制订更合理的产品磁粉检测验收标准提供了依据。磁粉检测方法日臻完善。对无损检测人员的培训和资格鉴定空前重视，人员素质大大提高。我们相信，磁粉检测将得到更加广泛的应用，为控制产品质量，防患于未然作出应有的贡献。5第2章 磁粉检测理论知识磁粉检测（Magnetic Particle Testing,缩写符号为MT），又称磁粉检验或磁粉探伤，属于无损检测五大常规方法之一。2.1磁粉检测原理铁磁性材料被磁化后，由于不连续性的存在，使工件表面和近表面的磁力线发生局部畸变而产出漏磁场，吸附施加在工件表面的磁粉，在合适的光照下形成目视可见的磁痕，从而显示出不连续性的位置、大小、形状和严重程度。2.2磁粉检测适用范围1）适用于检测铁磁性材料工件表面和近表面尺寸很小，间隙极窄（如可检测出长0.1mm、宽为微米级）的裂纹和目视难以看出的缺陷。2）适用于检测马氏体不锈钢和沉淀硬化不锈钢材料，但不适用于检测奥氏体不锈钢材料和用奥氏体焊条焊接的焊缝，也不适用于检测铜铝钛合金等非磁性材料。3）适用于检测未加工的原材料和加工的半成品、成品件及在役及使用过的工件。4）适用于检测管材、棒材、板材、型材和锻钢件、铸钢件及焊接件。5）适用于检测工件表面和近表面的裂纹、白点、发纹、折叠、疏松、冷隔、气孔和夹杂等缺陷，但不适用于检测工件表面浅而宽的划伤针孔状缺陷、埋藏较深的内部缺陷和延伸方向与磁力线方向夹角小于20度的缺陷。2.3磁粉检测基本操作步骤磁粉检测最基本的六个操作步骤是：预处理；磁化工件；施加磁粉或磁悬液；磁痕分析和评定；退磁；后处理。2.4磁粉检测优点和局限性磁粉检测具有以下优点：1）能直观地显示出位置大小形状和严重程度，并可大致确定缺陷的性质。2）具有很高的检测灵敏度，能检测出微米级宽度的缺陷。3）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。4)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，能检测出工件各个方向的缺陷。5）检查缺陷的重复性好。6）单个工件检测速度快，工艺简单，成本低，污染轻。7）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度。磁粉检测的局限性如下：1）只能检测铁磁性材料。2）只能检测工件表面和近表面缺陷。3）受工件几何形状影响会产生非相关显示。4）通电法和触头法磁化时，易产生打火烧伤。2.5表面缺陷的无损检测方法的比较表2-1：表面缺陷无损检测方法的比较方法项目磁粉检测渗透检测涡流检测方法原理磁力作用毛细渗透电磁感应能检测出的缺陷表面和近表面缺陷表面开口缺陷表面及表层缺陷缺陷的显示形式磁痕渗透液的渗出感应电压和相位的变化显示信息的器材磁粉显像剂和渗透液记录仪或电压表适用的材质铁磁性材料非松孔性材料导电材料主要的检测对象铸钢件、锻钢件、压延件、焊接件、机加工件任何非松孔性材料工件线材、管材等检测的缺陷类型裂纹、发纹、白点、折叠、冷隔、夹杂物裂纹、疏松、白点、针孔夹杂物裂纹缺陷性质的判断能大致确定能大致确定难以确定检测速度较快慢很快污染较轻较重无污染第3章 铁道车辆销、轴的磁粉检测工艺规程3.1检测工件的形状及检测要求3.2.1检测工件的质量要求a）探伤工件探伤面上不允许存在裂纹，允许对纵向缺陷进行修磨，并圆滑过渡。b）工件剩磁强度7GS3.2.2各类销、轴零件图209T制动梁轴头、摇枕吊销、闸片吊销、钩舌销所用的毛胚均为锻造件，其原材料分别为Q235-A、Q275、45#、35#。其零件图及磁粉探伤技术要求见图1-4。3.2磁化电流的计算通常情况采用交流通电法进行充磁探伤，而且根据其质量要求又选择连续法进行检测。周向磁化电流的选择：按公式（1）计算： I=HD320=（815）D (1)式中：I电流强度，A； H磁场强度，Am； D工件直径，mm.周向磁化电流的选择：按公式（2）计算： NI=45000DL (2)式中：N线圈匝数； I电流，A； L工件长度，mm； D工件直径，mm。3.3工艺规程3.3.1岗位名称铁道车辆销、轴的磁粉探伤3.3.2目的和范围(1)目的：使各类销、轴的磁粉探伤作业质量符合要求，处于受控状态。(2)范围：适用于采用磁粉探伤机对销、轴的荧光或非荧光探伤机作业。3.3.3任职要求(1)具有高中、技校或中专及以上学历；视力达到1.0以上，非色盲；熟练掌握磁粉探伤工艺规程，熟悉车辆修、造的有关规程及技术要求。(2)必须经过铁道部门无损检测人员考核委员会组织的磁粉探伤专门培训，并取得铁道部门无损检测人员考核委员会颁发的级及以上级别的磁粉探伤技术资格证书。3.3.4所用工具、量具、工装设备及材料（表3-1）表3-1序号名称数量规格校验周期12000型探伤机1CJW-2000型小修6个月 中修2.5年 大修5年2磁强计1XCJ-A一年3沉淀管1100ml4钢直尺1500mm5试片A1 15506紫外线辐射照度计1一年710倍以上放大镜110x8白光照度计1一年9荧光磁粉不小于320目铁道部认证厂家合格产品，入厂复验合格10黑磁粉不小于320目铁道部认证厂家合格产品，入厂复验合格11紫外线灯1000Wcm²/3.3.5环境条件(1)探伤作业场地应远离翻砂锻打潮湿粉尘场所，地面须经硬化，室内温度达到5度以上。(2)探伤作业场地应整洁明亮，观察磁痕显示处紫外灯的辐射度不得低于1000Wcm²，白光照度不得低于1500Lx。(3)新制车209T制动梁轴头、摇枕吊销、闸片吊销、钩舌销，检修车209T制动梁轴头、摇枕吊销、闸片吊销、钩舌销的磁粉探伤，应在室内固定的探伤场地作业。(4) 209T制动梁轴头、摇枕吊销、闸片吊销、钩舌销磁粉探伤机所用电源必须与大型机械、动力电源分开。(5)探伤作业场地应设有209T制动梁轴头、摇枕吊销、闸片吊销、钩舌销存放架或箱，待探、待处理、合格的零件应隔离放置，并设有明显的标示。3.3.6检验规则(1)新造209T制动梁轴头、摇枕吊销、闸片吊销、钩舌销的磁粉探伤应在最终热处理工序及喷抛丸工序之后进行。最终热处理工序之前的磁粉探伤结果不能作为产品交验的依据。检修209T制动梁轴头、摇枕吊销、闸片吊销、钩舌销的磁粉探伤应在分解抛丸工序之后进行。(2) 209T制动梁轴头、摇枕吊销、闸片吊销、钩舌销探伤部位表面经过处理，探伤部位应露出金属基本色，不得存在油污、尘垢、锈蚀、氧化皮等影响磁化及磁痕识别的物质。(3)探伤部位经过修磨焊补或机械加工后必须经过复探。清楚探伤部位的裂纹时，须经磁粉探伤确认裂纹已完全消除后才可补焊，焊点冷却至室温后，焊点及焊接热影响区必须经过复探。(4)探伤后，探伤部位再次经过热处理的工件，热处理后探伤部位必须经过全面复探。(5)探伤后，工件经过调质处理的，探伤部位必须进行全面复探。3.3.7探伤方法(1) 209T制动梁轴头、摇枕吊销、闸片吊销、钩舌销磁粉探伤采用湿法连续法。(2)湿法连续法：在磁化的同时，用浇淋或喷洒的方式施加磁悬液。磁悬液应能在检验区缓缓流过，喷洒磁悬液应比磁化提前结束，或在施加磁悬液结束后，再进行一至两次磁化。3.3.8作业程序及标准(1)开工前准备上岗前要充分休息，身体、精神状态良好，并按规定穿戴好劳保防护用品，准备好工具。合上总开关打开操作台上的总开关，接触器吸合通电，检查控制柜上的控制电源指示灯亮，柜中的轴流风机转动，液位指示灯亮，紫外线灯（或白光灯）亮，操作台中的控制电源进入工作状态。测量紫外线强度及白光照度：荧光探伤时，观察磁痕显示处辐照度1000cm²；非荧光探伤时，观察磁痕显示处白光照度1500Lx，并将所测辐照度数值填写在日校验备记录中。配制磁悬液a)配制荧光磁悬液时，应按比例添加荧光磁粉13gL，消泡剂25gL，分散剂510gL；或添加荧光磁粉13gL，荧光磁粉专用载液；b）配制非荧光磁悬液时，应按比例添加黑磁粉1525gL，消泡剂25gL，分散剂510gL；或添加黑磁粉1525gL，非荧光磁粉专用载液；c）测量磁悬液浓度：取样前须对磁悬液进行充分搅拌，用梨形沉淀管接取从喷管中喷出的磁悬液100mL，静止沉淀30min，然后观察梨形沉淀管中的磁粉，荧光磁粉浓度应为：0.10.6mL100mL；非荧光磁粉浓度应为：1.22.4mL100mL。d）在配置好磁悬液后，正式施探前应用A1 1550试片进行校验，试片人工缺陷须清晰显示。e）CJW2000型磁粉探伤机磁悬液更换每半月至少一次，可根据探伤工作量、极度变化、清洁程度、喷洒时的损失情况，在每天开工前检查，不足时给予补充。f）配制磁悬液或添加、更换全部磁悬液时，要把时间、配制量等详细填写在磁粉探伤机日常性能校验记录内。观察周向磁化电流和纵向磁化电流在规定范围内。以上几项符合要求后，进行开工前的校验工作。设备性能校验a）根据探伤209T制动梁轴头、摇枕吊销、闸片吊销、钩舌销确定探伤形式b）对探伤机灵敏度进行校验：首先轻轻擦去试片上的防锈油，在销轴表面上粘贴A1 1550型试片，试片带沟槽面需与工件表面密贴，“+”线须有一条线与工件轴线平行，并用胶带纸将试片四周封闭，粘贴应平整、牢固，胶带纸不得遮盖试片沟槽部位。c）按设备操作规程对工件进行磁化。观察试片圆形沟槽显示封闭“O”形聚粉磁痕和“+”形沟槽聚粉磁痕，清晰者为合格。d）探伤完毕，将工件送入下道工序。e）每班开工前由探伤工、工长和检查员、验收员共同参加校验，确认设备状态及灵敏度，均符合标准（试片清晰）时方可进行探伤。f）每季度由分管总工程师，组织一次设备季度性能检查。检查探伤机及附属设备各部外观技术状态，须良好，配件齐全，电器连接线无破损、折断、松动；全面试验探伤设备，其各项技术性能须准确、可靠、无故障；观察磁痕显示的照度符合标准规定。其他符合日常性能校验要求。g）新购置或检修完毕第一次投入使用的探伤设备，使用前须按季度全面性能检查的要求进行检查，符合要求后方准交付使用。h）凡参加日常和定期校验人员均须在校验记录本上签字。(2)上机施探探伤规则：铁路客车下列工件必须进行表面磁粉探伤检查。a）新制209T制动梁轴头、摇枕吊销、闸片吊销、钩舌销；b）检修209T制动梁轴头、摇枕吊销、闸片吊销、钩舌销；检查工件外观质量，确认探伤部位除油、除锈质量符合探伤要求后，才能进行探伤作业。选用手动操作，将探伤工件放入探伤位置，然后夹紧，喷液，磁化，滚动观察，这一过程须严格控制磁悬液的喷撒压力和覆盖面，应做到缓流、均匀、全面覆盖，保证充分湿润工件表面。并必须仔细观察磁化电流的数值。CJW2000型探伤机周向、纵向磁化电流见表3-2。表3-2：销、轴的磁化电流选择范围序号工件名称尺寸周向电流纵向电流备注1闸片吊销42X29140050012001400周向磁化电流I=（8-10）D纵向磁化电流的选择范围为:NI=45000D/LI-电流强度N-线圈匝数D-工件直径(mm)L-工件长度(mm)2摇枕吊销60X223600800120014003钩舌销42X348400500120014004209T制动梁轴头70X8070080012001400滚动观察时，为防止漏探，分别在工件观察的起始点用记号笔画“”，观察至少一周进行判别。在探测过程中，工件表面出现缺陷磁痕时，须用记号笔在工件上画出缺陷磁痕出现的位置范围，详细记录缺陷磁痕的位置、尺寸及形状。抹掉缺陷磁痕，重新磁化工件（先退磁，后磁化），进行重新确认，当缺陷磁痕再次显示，且其位置、尺寸及形状与第一次显示磁痕相同时，方可判定为缺陷工件。对缺陷工件进行处理时，按下列质量标准执行：a）探伤工件探伤面上不允许存在裂纹，允许对纵向缺陷进行修磨，并圆滑过渡。b）工件剩磁强度7GS(3)每条工件探测合格后，均须在工件端面刻打责任钢印，发现工件有缺陷时，必须使用记号笔做出“”标记，注明缺陷性质和位置并做报废处理。(4)探伤人员者认为需要进行鉴定的工件，必须经鉴定小组鉴定后再作处理。3.3.9探伤记录(1)开工前探伤灵敏度实验记录。(2)探伤工件名称、数量、探伤机型号、日期。(3)磁悬液浓度测定记录、定期更换记录。第4章 磁痕分析4.1磁痕分析的意义磁粉检测是利用磁粉聚焦形成的磁痕来显示工件上的不连续性和缺陷的。通常把磁粉检测时磁粉聚集形成的图像称为磁痕，磁痕的宽度为不连续性和缺陷宽度的倍数，即磁痕对缺陷的宽度具有放大作用，所以磁粉检测能将目视不可见的缺陷显示出来，具有很高的灵敏度。5能够形成磁痕显示的原因是很多的，有缺陷产生的漏磁场形成的磁痕显示称为相关显示，由工件截面突变和材料磁导率差异产生的漏磁场形成的磁痕显示称为非相关显示；不是由漏磁场形成的磁痕显示称为伪显示。虽然都是磁痕显示，但其区别是：相关显示与非相关显示是由漏磁场吸附磁粉形成的，但伪显示不是由漏磁场吸附磁粉形成的；只有相关显示影响工件的使用性能，而非相关显示和伪显示都不影响工件的使用性能。因此，磁粉检测人员应具有丰富的实践经验，并能结合工件的材料、形状和加工工艺，熟练掌握各种磁痕显示的特征、产生原因及鉴别方法，必要时用其他无损检测方法进行验证，做到去伪存真是至关重要的，所以磁痕分析的意义很大，主要有以下几方面：5第一，正确的磁痕分析可以避免误判。如果把相关显示误判为非相关显示或伪显示，则会产生漏检，造成重大的质量隐患。相反，如果把非相关显示和伪显示误判为相关显示，则会把合格的工件拒收或报废，造成不必要的经济损失。第二，由于磁痕显示能反映出不连续性和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，所以磁痕分析可为产品设计和工艺改进提供较可靠的信息。第三，在工件使用后进行磁粉检测，用于发现疲劳裂纹，并可间断检测可监视疲劳裂纹的扩产速率，可以做到及早预防，避免设备和人身事故的发生。4.2伪显示伪显示（也叫假缺陷显示）的产生原因、磁痕特征和鉴别方法是：(1）工件表面粗糙滞留磁粉形成磁痕显示，磁粉堆集松散，磁痕轮廓不清晰，在载液中漂洗磁痕可漂洗掉。(2)工件表面有油污或不清洁，粘附磁粉形成的磁痕显示，尤其是在干法中最常见，磁粉堆集松散，清洗并干燥工件后重新检验，该显示不再出 现。(3)湿法检验中，磁悬液中的纤维物线头，粘附磁粉滞留在工件表面，容易误认为磁痕显示。如图4-1所示，仔细观察即可辨认。(4)工件表面的氧化皮，油漆斑点的边缘上滞留磁粉形成的磁痕显示，通过仔细观察或者漂洗工件即可鉴别。(5)工件上形成排液沟的外形滞留磁粉形成的磁痕显示，尤其沟槽底部磁痕显示有的类似缺陷显示，但漂洗后磁痕不再显示。(6)磁悬液浓度过大，或施加不当会形成过度背景，磁粉松散，磁痕轮廓不清晰，漂洗后磁痕不再出现。 图4-1：伪显示（棉纤维引起）4.3非相关显示非相关显示不是来源于缺陷，但却是由漏磁场产生的。其形成原因很复杂，一般与工件本身材料、工件的外形结构、采用的磁化规范和工件的制造工艺灯因素有关。有非相关显示的工件，其强度和使用性能并不受影响，对工件不构成危害，但是它与相关显示容易混淆，也不像伪显示那样容易识别。非相关显示一般出现在以下情况中：(1)磁极和电极附近(2)工件截面突变(3)磁写(4)两种材料交界处(5)局部冷作硬化(6)金相组织不均匀(7)磁化电流过大4.4相关显示相关显示是由缺陷产生的漏磁场吸附磁粉形成的磁痕显示，有相关显示影响工件的使用性能。按缺陷的形成时期，分为原材料缺陷，热加工、冷加工和使用后产生的缺陷以及电镀产生的缺陷。4.4.1原材料缺陷原材料缺陷指钢材冶炼在铸锭结晶时产生的缩管、气孔、金属和非金属夹杂物及钢锭上的裂纹等。在热加工处理如锻造、铸造、焊接、轧制和热处理时；在冷加工如磨削矫正时；以及在使用后，这些原材料缺陷有可能被扩展，或形成疲劳源，并产生新的缺陷，如夹杂物被轧制拉长形成发纹，在钢板中轧制形成分层等等，这些缺陷存在于工件内部，在机加工后暴露在工件表面和近表面时，才能被磁粉检测发现。原材料裂纹如4-2所示。 图4-2：原材料裂纹4.4.2热加工缺陷是指钢材需经过热加工处理，如锻造、轧制、铸造、焊接和热处理后产生的缺陷，是由于原材料中的缺陷在热处理时扩张或新产生的缺陷。（1）锻钢件缺陷磁痕显示 锻造裂纹 锻造裂纹产生的原因很多，属于锻造本身的原因有加热不当、操作不正确、终锻温度太低、冷却速度太快等，如加热速度过快因热应力而产生裂纹，锻造温度过低因金属塑性变差而导致撕裂。锻造裂纹一般都比较严重，具有尖锐的根部或边缘，磁痕浓密清晰，成直线或弯曲线状。锻造折叠 锻造折叠是一部分金属被卷折或重叠在另一部分金属上，即金属间被紧紧挤压在一起但仍未融合的区域，可发生在工件表面的任何部位，并与工件表面呈一定的角度。产生原因如下:(a)由于模具设计不合理，金属流动受阻，被挤压后形成折叠，多发生在倒角部位，磁痕呈纵向直线状。(b)预锻时打击过猛，在滚光过程中嵌入金属，磁痕呈纵向弧形线。(c)锻件拔长过度，如型槽终锻时，两端金属向中间对挤形成横向折叠，多分布在金属流动较差的部位，磁痕不是直线形，多呈圆弧形。锻造折叠缺陷磁痕一般不浓密清晰，但在对表面打磨后，磁痕往往更加清晰。经金相解剖，折叠两侧有脱碳，与表面呈一定角度。白点 白点是钢材在锻压或轧制加工时，在冷却过程中未逸出的氢原子聚集在显微空隙中并结合成分子状态，对钢材产生较大的内应力，再加上钢材在热压力加工中产生的变形力和冷却过程相变产生的组织应力的共同作用下，导致钢材内部的局部撕裂。白点多为穿晶裂纹。在横向断口上表现为由内部向外辐射状不规则分布的小裂纹，在纵向断口上呈弯曲线状裂纹或银白色的圆形或椭圆形斑点，故叫白点。磁痕特征是：在横断面上白点磁痕呈锯齿状或短的曲线状，中部粗，两头尖呈辐射状分布，如图4-3。在纵向剖面上，磁痕沿轴向分布，呈弯曲状或分叉，磁痕浓密清晰，如图4-4。 图4-3：白点（横断面）图4-4：白点（纵向剖面）(1)轧制件缺陷磁痕显示发纹 钢锭中的非金属夹杂物（和气孔）在轧制拉长时，随着金属变形伸长形成类似头发丝细小的缺陷称为发纹，是钢中最常见的缺陷。发纹分布在工件截面的不同深度处，呈连续或间续的直线（锻件中的发纹沿金属流动方向分布，有直线和弯曲线状），长短不等，长者可达数十毫米，磁痕清晰而不浓密，两头是圆角，擦掉磁痕，目视发纹不可见。分层 分层是板材中的常见缺陷。如果钢锭中存在缩孔疏松或密集的气泡，而在轧制时又没有融合在一起，或钢锭内的非金属夹杂物，轧制时被轧扁，当钢板被剪切后，从侧面可发现金属分为两层，成为分层或夹层。分层的特点是与轧制面平行，磁痕清晰，呈连续或间续的线状。拉痕 由于模具表面粗糙、残留有氧化皮或润滑条件不良等原因，在钢材通过轧制设备时，便会产生拉痕，也叫划痕。划痕呈直线沟状，肉眼可见到沟底，分布于钢材的局部或全长。宽而浅的拉痕探伤时不吸附磁粉，但较深者会吸附磁粉。鉴别时应转动工件观察磁痕，若沟底明亮不吸附磁粉即为划痕。(3)铸钢件缺陷磁痕显示铸造裂纹 金属液在铸型内凝固收缩过程中，表面和内部冷却速度不同产生很大的铸造应力，当该应力超过金属的强度极限时，铸件便产生破裂。根据破裂时温度的高低又分为热裂纹和冷裂纹两种。热裂纹约在12001400度高温下产生，并在最后凝固区域或应力集中区出现，一般是沿晶扩展，呈很浅的网状裂纹，亦称龟裂，其磁痕细密清晰，稍加打磨裂纹即可排除。铸造冷裂纹约在200400度低温下产生。低温时由于铸钢的塑性变坏，在巨大的热应力和组织应力的共同作用下产生冷裂纹，一般分布在铸钢件截面尺寸突变的部位，如夹角、圆角、沟槽、凹角、缺口、孔的周围等部位。这种裂纹一般穿晶扩展，有一定深度，一般为断续或连续的线条，两端有尖角，磁痕浓密清晰，铸造冷裂纹如图4-5。 图4-5：锻造冷裂纹疏松 疏松也是铸钢上的常见缺陷。是由于金属液在冷却凝固收缩过程中得不到充分补缩，形成极细微的、不规则的分散或密集的孔穴，称为疏松。疏松一般产生在铸钢件最后凝固的部位，例如冒口附近，局部过热或者散热条件差的内壁、内凹角和补缩条件差的均匀壁面上。在加工后的铸钢件表面，才容易发现疏松。磁粉检测时疏松缺陷磁痕一般涉及范围较大，呈点状或线状分布，两端不出现尖角，有一定深度，磁粉堆积比裂纹稀疏。当改变磁化方向时磁痕显示方向也明显改变。剖开铸件，在显微镜下观察可见到不连续的微孔。疏松一般不分布在应力集中区和截面急剧变化处，因该处上的疏松在应力作用下已形成裂纹，称为缩裂。冷隔 冷隔是由于两股金属熔液在铸模内流动，冷却过程中被氧化皮隔开，不能完全融为一体，形成对接或者搭接面上带圆角的缝隙，称为冷隔，该缝隙呈圆角或凹陷，与裂纹完全不同。磁痕显示稀淡而不浓密清晰。夹杂 铸造时由于合金中熔渣未彻底清除干净，浇注工艺或者操作不当等原因，在铸件上出现微小的熔渣或非金属夹杂物。如硫化物、氧化物、硅酸盐等称为夹杂。夹杂在铸件上的位置不定易出现在浇注位置上方。磁痕呈分散的点状或者弯曲的短线状。气孔 铸钢件的气孔是由于金属液在冷却凝固过程中气体未及时排出形成的孔穴。其磁痕呈圆形或椭圆形，宽而模糊，显示不太清晰，磁痕的浓度与气孔的深度有关，皮下气孔一般要使用直流电检测。(4)焊接件缺陷磁痕显示焊接裂纹 焊缝中原子结合遭到破坏，形成新的界面而产生的缝隙称为焊接裂纹，按裂纹的产生温度分为焊接热裂纹和焊接冷裂纹。(a)焊接热裂纹 热裂纹一般产生在11001300度高温范围内的焊缝熔化金属内，焊接完毕即出现，沿晶扩展，有纵向、横向或弧坑裂纹，露出工件表面的热裂纹断口有氧化色。热裂纹浅而细小，磁痕清晰而不浓密。(b)焊接冷裂纹 冷裂纹一般产生在100300度低温范围内的热影响区（也有在焊缝区的），主要是由于接头的含氢量和拉应力产生的，可能在焊接完毕即出现，也可能在焊完数日之后才产生，故又称延迟裂纹。冷裂纹可能是沿晶开裂、穿晶开裂或两者混合出现，断口未氧化，发亮。冷裂纹多数是纵向的，一般深而粗大，磁痕浓密清晰。熔焊裂纹如图4-6。容易引起脆断，危害最大。磁粉检测一般安排在焊后24h或36h后进行。 未焊透 母材金属未熔化，焊缝金属没有进入接头根部称为未焊透。它是由于焊缝电流小，母材未充分加热和焊根清理不良等原因产生的，磁粉检测只能发现埋藏浅的未焊透磁痕松散、较宽。气孔 焊缝上的气孔是在焊接过程中，气体在熔化金属冷却之前来不及逸出而保留在焊缝中的孔穴，多呈圆形或椭圆形。它是由于母材金属含气体过多，焊条药皮或焊剂潮湿等原因产生的。有的单独出现，有的成群出现，其磁痕显示与铸钢件气孔相同。夹渣 夹渣是在焊接过程中容池内未来得及浮出而残留在焊接金属内的焊渣。多呈点状（椭圆形）或粗短的条状，磁痕宽而不浓密。(1)热处理缺陷磁痕显示淬火裂纹 工件淬火冷却时产生的裂纹称为淬火裂纹，它是由于钢在高温快速冷却时产生的热应力和组织应力超过钢的抗拉强度时引起的开裂，所以一般都产生在工件的应力集中部位，如孔、键槽、尖角及截面突变处，淬火裂纹比较深，尾端尖，呈直线或弯曲线状，磁痕显示浓密清晰。渗碳裂纹 结构钢工件渗碳后冷却过快，在热应力和组织应力作用下形成渗碳裂纹，其深度不超过渗碳层。磁痕呈线状、弧形或龟裂状，严重时造成块状剥落。表面淬火裂纹 为提高工件表面的耐磨性能，可进行高频、中频、低频电感应加热，使工件表面的很薄一层迅速加热到淬火温度，并立即喷水冷却进行淬火，在此过程中，由于加热冷却不均匀而产生喷水应力裂纹。磁痕呈网状或平行分布。面积一般较大，也有单个分布的。感应加热还容易在工件的油孔、键槽、凸轮桃尖、齿轮齿部产生热应力裂纹多呈辐射状或弧形，磁痕浓密清晰。4.4.3冷加工缺陷冷加工指在常温下对工件加工，如产生磨削裂纹和矫正裂纹等。(1)磨削裂纹 工件进行磨削加工时，在工件表面产生的裂纹称为磨削裂纹。它是由于热处理和磨削不当等原因产生的。磨削裂纹方向一般与磨削方向垂直，由热处理不当产生的磨削裂纹有的与磨削方向平行。磨削裂纹磁痕呈网状、鱼鳞状、放射状或平行线状分布，渗碳表面产生的多为龟裂状。磨削裂纹一般比较浅，磁痕轮廓清