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巴克豪森法检测残余应力

更新日期: 2023-04-26
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磁弹技术是在1919年发现的一种物理现象的基础上发展而来的。

铁磁性材料是由许多小的像条型磁铁状的磁性区域组成的,这种磁性区域叫做磁畴;每个区域内部包含大量原子,这些原子的磁矩都像一个个小磁铁那样整齐排列,但相邻的不同区域之间原子磁矩排列的方向不同。各个磁畴之间的交界面称为磁畴壁。磁场会引起磁畴壁来回的移动,当磁畴的一侧磁畴壁收缩而另一侧的磁畴壁增长时会导致磁畴有序的移动。磁畴的变化会使磁化总量发生改变。

用电磁线圈靠近样品,磁畴壁移动时产生的磁变化量会使线圈中产生一个脉冲电流。1919年巴克豪森教授首先发现了这一现象。他证明了这种磁化进程,并用磁滞曲线的形式描绘了出来。事实上这个曲线并不是连续的,是由外磁场导致磁畴移动而产生的许多小的、突然的步骤组合而成。当由磁畴运动而产生的电流脉冲叠加到一起时,一种像噪声一样的信号就产生了,这就是巴克豪森信号。

大多数材料中巴克豪森信号的功率谱从磁化频率开始可达到250kHz。在材料内部传递时巴克豪森信号的衰减是指数级的,主要取决于由磁畴壁移动产生的电磁场所生成的涡电流的衰减程度。衰减范围决定了可获取信息的位置深度(测量深度)。影响深度的主要因素有:

噪声信号可分析的频率范围

被测材料的可导性和渗透性

实际应用中测量深度一般在0.011.5毫米之间。

两种重要的材料特性会极大的影响巴克豪森信号的强度。

利用巴克豪森信号的磁弹法在实际应用中可以分为三类:

1、评估残余应力,提供微观组织结构变化的情况并进行相应控制。

2、评估微观组织结构变化情况,提供应力等级并进行相应控制。

3、检测含有应力、微观组织结构变化的缺陷。

巴克豪森法残余应力检测仪可以对材料的残余应力分布进行快速检测和鉴别。作为X射线衍射法的补充,对大量样品的快速鉴别效率高,GNR公司现已推出MagStress5c 巴克豪森应力检测仪。


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