知识点四：磁粉检测材料性能

磁粉检测介质（磁粉、磁悬液等）质量的优劣与选择，直接影响磁粉检测结果。

1.磁粉

磁粉的性能包括磁特性、粒度、形状、流动性、密度及识别度。

（1）磁特性 磁粉应具有高磁导率、低矫顽力和低剩磁。

（2）粒度 磁粉的粒度也就是磁粉颗粒的大小，粒度的大小对磁粉的悬浮性和漏磁场对磁粉的吸附能力都有很大的影响。选择适当的磁粉粒度时，应考虑缺陷的性质、尺寸、埋藏深度及磁粉的施加方式。

在磁粉检测中，干法检测通常采用80～250目（0.175～0.061mm）的粗磁粉，湿法检测通常采用大于320目（筛孔直径<0.045mm）的细磁粉。

（3）形状 磁粉有各种各样的形状，如条形、椭圆形、球形或其他不规则的颗粒形状。为了使磁粉既有良好的磁吸附性能，又有良好的流动性，理想的磁粉应由一定比例的条形、球形和其他形状的磁粉混合在一起使用。

（4）流动性 为了能有效地检出缺陷，磁粉必须能在受检工件表面流动，以便被漏磁场吸附形成磁痕显示。

（5）密度 磁粉的密度对检测结果有一定的影响，因为在湿法检测中，磁粉的密度大，易沉淀，悬浮性差；在干法检测中，密度大，则要求吸附磁粉的漏磁场也要大。

（6）识别度 识别度是指磁粉的光学性能，包括磁粉的颜色、荧光亮度及与工件表面颜色的对比度。

总的来说，影响磁粉使用性能的因素有以上6个方面，但这些因素又是相互关联、相互制约的，如果孤立地追求某一方面而排斥另一方面，可能导致试验的失败。最根本的办法应通过综合性能（系统灵敏度）试验的结果来衡量磁粉的性能。

（7）系统灵敏度 应能使标准试块或标准试片上的人工孔、人工槽清晰显示。

此外，干法磁粉中非磁性物质的质量百分比通常不应大于2%，湿法磁粉经磁吸附操作后不应有明显的非磁性残留物。

对荧光磁粉而言，其荧光系数和荧光稳定性、干粉亮度、湿粉亮度、耐久性等参数也应满足相关标准要求。

2.载液

对于湿法磁粉检测，用来悬浮磁粉的液体称为载液。用油的为油性载液，用水的为水性载液。

（1）油性载液 油性载液优先用于如下场合：①对腐蚀须严加防止的某些铁基合金（如经精加工的轴承和轴承套）。②水可能会引起电击的地方。③在水中浸泡可引起氢脆或腐蚀的某些高强度钢和金属材料。

磁粉检测用油性载液须具有高闪点、低黏度、无荧光和无臭味等要求。

闪点是指易燃物质挥发在空气中产生的蒸气能够燃烧时的最低温度。若油性载液的闪点低，磁悬液易被点燃，会造成无损检测设备、被检工件和人员的烧伤。

黏度是液体流动时内摩擦力的量度。黏度值随温度的升高而降低。油的黏度分动力黏度和运动黏度两种。在一定的使用温度范围内，尤其在较低的温度下，若油性载液的黏度小，磁悬液的流动性就好，检测灵敏度也相对较高。

（2）水性载液 水不能单独作为载液使用，因为磁粉检测水性载液必须在水中添加分散剂、消泡剂、防锈剂，以保证水性载液具有合适的润湿性、分散性、防腐蚀性、消泡性和稳定性。水载液pH值应控制在7～9。用水作载液的优点是不易燃、黏度小、来源广、价格低廉。

水性载液主要性能参数如下。

1）润湿性：水载液应能迅速地润湿工件表面，水载液的薄膜应是连续不断的，并在整个试块表面连成一片。

2）分散性：无论是非荧光磁粉，还是荧光磁粉，应能均匀地分散在水载液中，且在有效使用期内磁粉应无团聚、结块现象。

3）防锈性：对被检试件和所用设备，甚至磁粉本身无腐蚀作用。

4）消泡性：能在较短时间内自动消除由于搅拌而引起的大量泡沫，以保证检测灵敏度。

5）稳定性：在规定的储存期间，水载液的使用性能不发生变化。

3.磁悬液

磁粉和载液按一定比例混合而成的悬浮液称为磁悬液。

磁悬液浓度：每升磁悬液中所含磁粉的重量（g/L）或每100mL磁悬液沉淀出磁粉的体积（mL/100mL）称为磁悬液浓度。前者称为磁悬液配制浓度，后者称为磁悬液体积浓度。

磁悬液浓度对显示缺陷的灵敏度影响很大，浓度不同，磁粉检测灵敏度也不同。浓度太低，影响漏磁场对磁粉的吸附量，磁痕显示不清晰会使缺陷漏检；浓度太高，会在工件表面滞留很多磁粉，形成过度背景，甚至会掩盖缺陷磁痕显示。

磁悬液浓度大小的选用与磁粉的种类、粒度、施加方式和工件表面状态有关。目前，国家标准和国内各行业不同标准对磁悬液浓度的要求不尽相同。轨道交通行业荧光磁粉检测浓度规定多为（0.1～0.6）mL/100mL；非荧光磁粉检测浓度规定为（1.2～2.4）mL/100mL；但也有产品标准的浓度要求略有不同。