MBN檢測技術國內外儀器和標準現(xiàn)狀

[導讀] 國外目前已有多個公司有成熟的MBN儀器銷售，可進行特定功能的MBN信號檢測，但是儀器售價昂貴。其中使用的有芬蘭Stresstech公司和德國弗勞恩霍夫無損檢測研究所的MBN檢測儀器。

　　磁巴克豪森噪聲(MBN，Magnetic Barkhausen Noise)技術可以用來評估鐵磁性材料一定深度內的微觀組織結構變化、應力狀態(tài)、微損傷缺陷等，是實現(xiàn)對材料疲勞、微裂紋等早期性能退化及應力狀態(tài)評估的一項重要無損檢測技術，工程應用前景廣闊。

　　1 國外儀器現(xiàn)狀

　　國外目前已有多個公司有成熟的MBN儀器銷售，可進行特定功能的MBN信號檢測，但是儀器售價昂貴。其中使用的有芬蘭Stresstech公司和德國弗勞恩霍夫無損檢測研究所的MBN檢測儀器。

　　Stresstech公司是專門從事無損檢測的公司，該公司研發(fā)出了巴克豪森效應表面質量檢測儀(磨削燒傷檢測儀)，有便攜式檢測儀Rollscan 250，300，350三種型號和非便攜式檢測儀Roboscan 500，600兩種型號，可以實現(xiàn)復雜形狀工件、粗晶材料殘余應力的分析。圖1為Rollscan 300表面質量檢測儀，其檢測深度在0.01~1.5mm之間。

圖1 Rollscan 300表面質量檢測儀

　　2002年，德國弗勞恩霍夫無損檢測研究所研制了商業(yè)化的3MA微結構與應力分析儀，目前已有第二代產品3MA-II，如圖2所示，它是一種集成四種不同微磁測量方法的儀器(包括巴克豪森噪聲、多頻率渦流、增量磁導率、切線磁場諧波分析)，可以測定材料表面及淺表面硬度、殘余應力、硬化層深度和加工缺陷等信息，能對邊緣層0~8mm厚度的部件多個相關技術質量指標進行快速同步評估。

圖2 3MA-II微結構與應力分析儀

　　2 國內儀器現(xiàn)狀

　　目前，國內尚未有成熟的商業(yè)化磁巴克豪森噪聲檢測儀器。南京航空航天大學研發(fā)出便攜式巴克豪森檢測儀樣機，如圖3所示，可實現(xiàn)對鋼軌的應力檢測，檢測精度在10MPa以內。

圖3 便攜式磁巴克豪森檢測儀樣機

　　北京化工大學陳娟等人研發(fā)的基于磁巴克豪森效應的鋼軌應力檢測系統(tǒng)，能夠對鋼軌內部的應力進行實時在線檢測，測量誤差在0.5MPa，具有精度高、響應速度快、可視化效果好等優(yōu)點。

　　3 國內外相關標準現(xiàn)狀

　　國內外關于MBN無損檢測的行業(yè)標準和規(guī)范并不多，許多國家并未提出相應的檢測標準。

　　美國汽車工程師協(xié)會(SAE)于1991年發(fā)布了SAE ARP 4662-1991(R2010) “Barkhausen Noise Inspection for Detection Grinding Burns in High Strength Steel Parts”標準，中譯名為《高強度鋼零件摩削灼傷的巴克豪森噪聲檢測》。

　　美國齒輪制造商標準協(xié)會(AGMA)于1999年發(fā)布了AGMA 99FTM1-1999 “Barkhausen Noise Inspection Method for Detecting Grinding Damage in Gears”標準，中譯名為《齒輪磨削損傷的巴克豪森噪聲檢測方法》。2007年，AGMA又發(fā)布了AGMA 09FTM06-2007 “Using Barkhausen Noise Analysis for Process and Quality Control in the Production of Gears”標準，中譯名為《用巴克豪森噪聲分析進行齒輪生產過程中工藝和質量控制》。

　　在利用磁巴克豪森噪聲技術進行檢測時，對檢測技術、檢測環(huán)境、標準試件的要求，國內尚未出臺相關的標準和規(guī)范，還需進一步加強相關檢測工藝的研究，盡早制定相關檢測標準。

　　節(jié)選自《無損檢測》

[來源：材料與測試]