磁記憶力磁效應(yīng)及對熱處理質(zhì)量評價的研究.pdf

1、磁記憶檢測技術(shù)是基于地磁場作用下鐵磁材料的力磁效應(yīng)，該技術(shù)不僅能夠檢測鐵磁材料的宏觀裂紋，而且還能對材料應(yīng)力集中區(qū)域進行早期判斷，能夠預(yù)防突發(fā)性的災(zāi)難發(fā)生，是一種新型的無損檢測方法。目前，磁記憶檢測技術(shù)主要研究的是，對鐵磁材料構(gòu)件是否存在宏觀裂紋或者應(yīng)力集中而進行的試驗研究和探索性應(yīng)用上，而對于熱處理方面的研究較少。本文首先結(jié)合金屬磁記憶的相關(guān)理論，以有限元分析和拉伸試驗為研究手段，探索鐵磁材料的力磁效應(yīng)，最后將金屬磁記憶技術(shù)應(yīng)用到對鐵

2、磁材料熱處理后的質(zhì)量及性能評價上，這對于推動金屬磁記憶檢測技術(shù)在工程上的應(yīng)用具有重要的意義。
　　以Q235鋼為研究對象，通過對不同缺口特征（V形缺口，半圓形缺口，雙關(guān)聯(lián)缺口）的試件進行了靜載拉伸試驗，同時對雙關(guān)聯(lián)試件進行了有限元仿真分析，觀察其應(yīng)力分布，探討在地磁場環(huán)境下試件內(nèi)部應(yīng)力對磁記憶信號的影響，并將試驗結(jié)果與仿真結(jié)果進行了對比。結(jié)果表明：從拉伸曲線上可知，三種缺口試件均發(fā)生了缺口強化現(xiàn)象，V形缺口試件缺口強化現(xiàn)象比半圓形

3、缺口試件明顯，而雙關(guān)聯(lián)缺口試件的缺口強化現(xiàn)象最為明顯。從磁記憶曲線上可知，隨著載荷的增加，不同缺口試件的磁記憶信號曲線變化規(guī)律一致，均在應(yīng)力集中處發(fā)生了非線性的變化，且V形缺口處的磁記憶信號變化幅度大于半圓形缺口。雙關(guān)聯(lián)缺口中心處的磁場值近似于相對稱兩固定點磁場值的疊加，也近似為單個缺口試件在對應(yīng)位置處磁場值的疊加，試驗結(jié)果與仿真結(jié)果具有一致性。
　　仿真結(jié)果還表明，從應(yīng)力分布云圖上可以看出，V形缺口應(yīng)力集中程度比半圓形缺口大，且

4、在雙關(guān)聯(lián)缺口中心處也出現(xiàn)了應(yīng)力集中現(xiàn)象，而在試件中間應(yīng)力集中部位法向分量漏磁場Hp(y)梯度值k(y)并沒有達(dá)到最大，此時用漏磁場法向分量的梯度值對其應(yīng)力集中程度進行評價不再適用。
　　以45鋼為研究對象，分別將試件進行了不同淬火方式（淬火溫度、冷卻介質(zhì)）和不同回火方式（回火溫度）的熱處理試驗，繼而進行了靜載拉伸試驗。結(jié)果表明：磁記憶信號B值隨淬火溫度的增大而降低，隨冷卻速度的增大而減小，隨回火溫度的增大而增大，即可以根據(jù)磁記憶信