铁磁试件应力集中疲劳损伤的微分磁导率检测技术研究

随着科学技术的飞跃发展和人们生活水平的大幅度提高，人们对安全的要求越来越高，无损检测的新方法和新技术也不断涌现，例如磁记忆检测技术、巴克豪森效应法等。微分磁导率检测技术，也称为灵敏微分磁导率检测技术，或极值微分磁导率检测技术，不仅可以检测试件应力集中程度和疲劳损伤状况，还可以检测奥氏体构件由于应变、温度产生的马氏体相变。极值微分磁导率检测技术是一种新的检测方法，同时也为磁导率的测量提供一种新的思路。结合微分磁导率检测技术相关理论，分析极值微分磁导率检测信号与疲劳损伤程度和应力集中这两者之间的关系。搭建微分磁导率检测技术平台，该系统主要包括传感器部分、激励信号和检测信号。通过试验优化确定了系统的相关参数。当采用电流时，最佳频率为1300Hz，最佳电流为0.1A；当采用电压源时，最佳频率为400Hz，恒定电压不超过4V。设定试验相关参考系数，即电压为4V，频率为300Hz。通过检测空气、25号钢和45号钢试件对系统进行定标，分别对25号钢和45号钢进行拉伸试验、疲劳试验、热处理试验和缺陷的相关检测，研究待测构件的微分磁导率与检测信号的关系；研究微分磁导率与应力集中、疲劳损伤参数、缺陷及热处理等这些因素的关系。通过试验和相关数据分析可知，25号和45号钢的微分磁导率和检测信号都随着应力集中的增大而急剧减小。在疲劳试验中，45号钢的微分磁导率及检测信号随疲劳损伤程度和疲劳次数的增加而增大，而25号钢的变化与之相反，微分磁导率和检测信号随疲劳损伤程度和疲劳次数的增大其急剧减小.通过以上试验和相关数据分析可知，微分磁导率检测技术可以检测铁磁性材料的应力集中程度和疲劳损伤状况，具有广阔的应用前景。