使用MTU-3試塊測試磁懸液沉淀濃度

李　飛，拓凌璽

(共享鑄鋼有限公司，銀川 750021)

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使用MTU-3試塊測試磁懸液沉淀濃度

李飛，拓凌璽

(共享鑄鋼有限公司，銀川 750021)

磁粉檢測時，需要測試磁懸液的沉淀濃度。介紹了利用MTU-3試塊測試磁懸液沉淀濃度的方法。這種不同于常規(guī)的測試方法，快速有效，可供同行參考。

磁粉檢測；鐵磁性材料；磁懸液濃度；MTU-3試塊

在磁粉檢測中，磁懸液的濃度是影響檢測結(jié)果的關(guān)鍵因素。不同濃度的磁懸液，對磁痕的顯示起著決定性作用，濃度太高或太低都不利于磁痕的顯示。濃度太低，影響漏磁場對磁粉的吸附量，而使得磁痕不清晰甚至導(dǎo)致缺陷漏檢；濃度太高，會在工件表面滯留過多磁粉，形成過度背景，甚至?xí)谏w相關(guān)顯示[1]。

因此，每次檢測前都要測定磁懸液的沉淀濃度。傳統(tǒng)的做法是:使用梨型瓶量取100 mL的磁懸液，然后靜置至少30 min；待磁粉沉淀之后，通過讀取磁粉的體積來判斷磁懸液的沉淀濃度是否符合相關(guān)技術(shù)要求。

筆者介紹了如何利用MTU-3試塊，快速高效地測試磁懸液沉淀濃度的方法，以供同行參考。

1　MTU-3試塊的起源與應(yīng)用

1.1MTU-3試塊簡介

MTU-3試塊最初起源于德國，與GB/T 15822.2-2005 《無損檢測 磁粉檢測 第2部分 檢測介質(zhì)》標(biāo)準(zhǔn)中I型參考試塊相似。

圖1　MTU-3試塊結(jié)構(gòu)示意

該試塊(見圖1)是一塊具有一定磁性的金屬圓盤，兩面各有一層經(jīng)過人工專業(yè)加工出的粗裂紋網(wǎng)和細(xì)裂紋網(wǎng),這些粗裂紋和細(xì)裂紋是磨削裂紋或應(yīng)力腐蝕裂紋。由于這些人工專業(yè)加工裂紋的存在，該試塊在雜散的裂紋上會形成不同強(qiáng)度的漏磁場；因此，其可廣泛應(yīng)用于對磁粉或磁懸液的綜合性能及靈敏度的檢測和監(jiān)督中。

圖2　MTU-3試塊實物圖

由于生產(chǎn)過程的限制，每一塊MTU-3試塊的裂紋與圖譜都是相互對應(yīng)，且是唯一的；同時，每一塊MTU-3試塊均符合ISO 9934-2 《無損檢測 磁粉檢測 第2部分 檢測介質(zhì)》的要求。

1.2MTU-3試塊的使用方法

使用時，不需要對試塊再次進(jìn)行磁化，將熒光磁粉或者熒光磁懸液直接噴灑在它的任何一面均可，然后在紫外線燈的照射下觀察磁痕顯示。使用非熒光磁粉檢測時，最好先在試塊表面噴涂反差增強(qiáng)劑，再將非熒光磁粉或者非熒光磁懸液直接噴灑在試塊表面，然后可直接在白光照射下觀察磁痕顯示。所有的觀察條件根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)EN ISO 3059中的規(guī)定執(zhí)行，即將試塊置于紫外線或日光下觀察。

不管是熒光磁粉還是非熒光磁粉，試塊上的磁痕顯示都需要和磁痕圖譜進(jìn)行比對(見圖3，4)，從而判斷磁粉或者磁懸液是否符合檢測要求。由于試塊已經(jīng)具有磁性，所以測試磁粉或者磁懸液靈敏度時無需再進(jìn)行磁化。

圖3　熒光磁懸液在MTU-3試塊上的磁痕顯示與正面磁痕圖譜

圖4　熒光磁懸液在MTU-3試塊上的磁痕顯示與反面磁痕圖譜

2　傳統(tǒng)梨型瓶與MTU-3試塊測定磁懸液濃度的對比試驗

2.1試驗準(zhǔn)備

配置5種濃度的熒光磁懸液，體積分?jǐn)?shù)分別是0.1%，0.2%，0.3%，0.4%，0.5%，并且用梨型瓶核準(zhǔn)該5種熒光磁懸液的沉淀濃度。

測試環(huán)境以及黑光燈要求：暗室環(huán)境白光照度不大于20 lx，黑光燈強(qiáng)度不低于1 000 μW·cm-2。

2.2試驗過程

(1) 將經(jīng)過梨型瓶核準(zhǔn)的沉淀濃度為0.1%(體積分?jǐn)?shù)，下同)的磁懸液，均勻地噴灑在MTU-3試塊表面上，利用黑光燈觀察試塊上的磁痕顯示。觀察發(fā)現(xiàn)磁痕顯示很模糊，如圖5(a)所示。

(2) 將經(jīng)過梨型瓶核準(zhǔn)的沉淀濃度為0.2%的磁懸液，均勻地噴灑在MTU-3試塊表面上，利用黑光燈觀察試塊上的磁痕顯示。觀察發(fā)現(xiàn)磁痕顯示基本正常，如圖5(b)所示。

圖5　不同體積分?jǐn)?shù)磁懸液的磁痕顯示

(3) 將經(jīng)過梨型瓶核準(zhǔn)的沉淀濃度為0.3%的磁懸液，均勻地噴灑在MTU-3試塊表面上，利用黑光燈觀察試塊上的磁痕顯示。觀察發(fā)現(xiàn)磁痕均可以顯示清晰，如圖5(c)所示。

(4) 將經(jīng)過梨型瓶核準(zhǔn)的沉淀濃度為0.4%的磁懸液，均勻地噴灑在MTU-3試塊表面上，利用黑光燈觀察試塊上的磁痕顯示。觀察發(fā)現(xiàn)磁痕顯示清晰，但是試塊表面上滯留了很多磁粉，部分區(qū)域形成了過度背景而影響了對缺陷的判斷，如圖5(d)所示。

(5) 將經(jīng)過梨型瓶核準(zhǔn)的沉淀濃度為0.5%的磁懸液，均勻地噴灑在MTU-3試塊表面上，利用黑光燈觀察試塊上的磁痕顯示。觀察發(fā)現(xiàn)，在試塊表面上滯留了很多磁粉，形成的過度背景已經(jīng)掩蓋了磁痕顯示，如圖5(e)所示。

2.3試驗分析

美國標(biāo)準(zhǔn)、歐洲標(biāo)準(zhǔn)以及國際標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定熒光磁懸液體積分?jǐn)?shù)在0.1%～0.4%間,非熒光磁懸液體積分?jǐn)?shù)在1.2%～2.4%之間。經(jīng)過大量試驗驗證，磁痕出現(xiàn)最佳顯示時，磁懸液濃度值一般在范圍區(qū)間的中等偏上左右，即熒光磁懸液體積分?jǐn)?shù)在0.3%左右，非熒光磁懸液體積分?jǐn)?shù)在1.9%左右。

試驗中，觀察到MTU-3試塊磁痕顯示最清楚時，磁懸液的體積分?jǐn)?shù)為0.2%與0.3%；體積分?jǐn)?shù)0.1%的磁懸液對試塊上面的磁痕顯示很模糊；體積分?jǐn)?shù)0.4%的磁懸液雖然可以顯示試塊上面的磁痕，但是已經(jīng)有部分缺陷被掩蓋住而無法判斷出來；體積分?jǐn)?shù)0.5%的磁懸液掩蓋了試塊上面的磁痕，嚴(yán)重影響了對缺陷的判斷。

通過以上試驗，發(fā)現(xiàn)不同體積分?jǐn)?shù)的磁懸液，在MTU-3試塊上對應(yīng)不同的磁痕顯示。反過來，可以通過MTU-3試塊上面的磁痕顯示，來推斷磁懸液的濃度范圍。這樣，就可以快速高效地完成對磁懸液濃度的測試，即MTU-3試塊可以對磁懸液的沉淀濃度進(jìn)行測試。

3　結(jié)論

(1) MTU-3試塊在測試效率上明顯比傳統(tǒng)的梨型瓶方法高。梨型瓶測定磁懸液濃度測試時間長，至少需要30 min;而MTU-3試塊只需將磁懸液均勻地噴灑在其表面，就可根據(jù)磁痕的顯示而快速推斷出磁懸液沉淀濃度的大致范圍。

(2) 梨形瓶無法排除雜質(zhì)的影響,如果有雜質(zhì)進(jìn)入梨型瓶中，操作者常會誤認(rèn)為磁懸液濃度已經(jīng)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，從而影響對缺陷的識別。MTU-3試塊上的磁痕顯示只與磁懸液或磁粉有關(guān)；如果磁粉或者磁懸液中混有雜質(zhì)，一般是不會影響磁痕顯示的，因此MTU-3試塊可以排除雜質(zhì)對測定準(zhǔn)確度的影響。

[1]宋志哲.磁粉檢測[M].北京：中國勞動社會保障出版社，2007：83.

MTU-3 Block Used for the Test of Magnetic Suspension Liquid Concentration

LI Fei,TA Ling-xi

(Kocel Steel Foundry Co.,Ltd.,Yinchuan 750021,China)

It is necessary to check the sediment concentration of suspension liquid when one performs magnetization particle inspection. This paper introduced the method of using MTU-3 block to measure the suspension liquid concentration. This method has superior efficiency over other normal methods and may provide a reference for other counterparts.

Magnetic particle testing;Ferromagnetic material;Magnetic suspension concentration;MTU-3 block

2016-02-24

李飛(1990-),男，助理工程師，主要從事無損檢測及研究工作。

李飛,E-mail: houni.xie@kocel.com。

10.11973/wsjc201608010

TG115.28

A

1000-6656(2016)08-0041-03