TCSTM《孔形工件 磁粉检测 感应电流法》

ICS53.020.20

J80

团体标准

T/CSTMXXXX-202X

孔形工件磁粉检测感应电流法

Holeshapedworkpiece-Magneticparticletesting-Induced

currentmethod

202X-XX-XX发布202X-XX-XX实施

中关村材料试验技术联盟发布

孔形工件磁粉检测感应电流法

1范围

本文件规定了铁磁性材料磁粉检测的感应电流方法，主要用于检测带通孔铁磁性产品的

外表面、端面及内孔面的周向裂纹缺陷。

本文件规定了感应电流方法的原理、表面准备、检测介质、观察条件、检测方法、显示

的记录与解释、退磁、清洗以及检测报告。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期

的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括

所有的修改单）适用于本文件。

GB/T5097无损检测渗透检测和磁粉检测观察条件

GB/T12604.5无损检测术语磁粉检测

GB/T15822.1无损检测磁粉检测第1部分：总则

GB/T15822.2无损检测磁粉检测第2部分：检测介质

GB/T15822.3无损检测磁粉检测第3部分：设备

ISO9712无损检测人员资格鉴定和认证（Non-destructivetesting—Qualifica-

tionandcertificationofpersonnel）

3术语和定义

GB/T12604.5界定的术语及定义适用于本文件。

4人员资格鉴定与认证

4.1按本文件进行检测的人员应按照ISO9712或其他同等标准的规定取得有关无损检测人

员资格鉴定机构颁发或认可的磁粉检测等级资格证书，从事相应资格等级规定的检测工作。

4.2检测人员应熟悉所使用的检测设备。

4.3检测人员应具有实际检测经验并掌握一定的金属材料及加工的基础知识。

5安全与环境要求

5.1在进行磁粉检测时，工作场所应通风充足并远离热源和火源,检测材料和检测设备按制造

商的说明书使用。

5.2为了保护检测人员的皮肤安全，应尽量避免过度或频繁地接触检测介质或反差剂。

5.3使用UV-A(紫外线)源时，应注意确保未经过滤的UV-A源的辐射不会直接照射到操作者

的眼睛。无论是灯的整体还是分体部分，UV-A滤光片应始终处在安全条件下。

1

6原理

6.1感应电流法是指将磁棒插入环形工件内，把工件当作变压器的次级线圈，通过磁棒中的

磁通的变化，在工件内产生周向感应电流。利用感应电流磁化工件产生闭合磁场的方法，检

测方法应符合GB/T15822.1，如图1所示。

6.2感应电流与磁通量的变化率成正比，通过磁棒的总磁通量愈大，感生的电流也愈大。工

件表面的磁场强度与工件的径向尺寸成反比，感应电流法采用交流电，亦不排斥采用直流电，

可用于允许用剩磁法检验的材料和轴承环之类的工件。

1—磁力线；2—工件；3—电流；4—缺陷；5—变压器初级线圈。

图1感应电流

6.3感应电流的计算如公式（1）。在式中H取2.4～4.8kA/m，设环形工件壁厚为h（mm），

宽度为w（mm），可得公式（2）。该系数4.8～9.6的平均值可以取7，即在通常情况下可

采用简化公式（3）。

I＝H·P··················（1）

I＝（4.8～9.6）(h+w)···············（2）

I＝7(h+w)···················（3）

式中：I为感应电流强度，A；

P为环形工件横截面的周长，mm；

H为切向场强，kA/m。

h为环形工件壁厚为，mm

w环形工件宽度为，mm

7表面准备

7.1被检表面应保持清洁、干燥、无干扰检测实施和检测结果评定的氧化皮、松散铁锈、焊

接飞溅、脂、油和其他可能影响检测灵敏度的外来物。

7.2表面应做准备，可采用清扫、水洗、溶剂(解)清洗、蒸汽除油、酸洗、碱洗、超声波清

洗、机械清洗等，使相关显示能清晰区别于伪显示。

7.3不大于50μm厚的非铁磁性涂层，如无破裂、紧密粘附着的油漆层，一般不会降低检测

灵敏度。较厚的涂层则会降低灵敏度，这种情况下，灵敏度应进行验证。

8检测介质

8.1介质的性能与选择

2

检测介质的特性应符合GB/T15822.2。只要有合适的光滑表面、良好的排液以达到最大

显示反差，控制良好的观察条件，荧光介质通常给出最高的灵敏度。

8.2检测介质的检验

灵敏度检验应按GB/T15822.2用合适的参考试块，在检测前和检测过程中进行。如果

磁悬液被反复或循环使用，应特别注意保持其性能。

8.3检测介质的施加

8.3.1对于连续法，应稍提前于磁化，并在磁化过程中持续施加检测介质。结束施加应在停

止磁化之前。在移动或检测被检工件或构件前，应允许有充足的时间以便形成显示。

8.3.2磁悬液施加期间，应采用非常小的压力使磁悬液流淌到表面，以便磁粉形成的显示不

被冲洗掉。施加磁悬液后，工件应进行排液，以便增强显示的反差。

9观察条件

观察条件应符合GB/T5097的要求，在目视或最大放大3倍条件下观察。

10检测步骤

10.1预清洗

被检的通孔工件的表面应无油脂及其他可能影响磁粉正常分布、影响磁粉堆积物的密集

度、特性以及清晰度的杂质。

10.2电流选择

将通磁棒穿过被检工件，激励线圈连在被检工件两侧形成回路。根据附录A的磁势图，

对被检工件尺寸选择合适的电流大小。

10.3灵敏度验证

进行灵敏度验证时，需要根据被检工件的灵敏度等级选择适当的标准试片，例如中等灵

敏度的A1-30μm/100μm型试片。试片的材质和尺寸都是经过严格选定的，以确保其与被检

工件的特性相匹配。

10.4将标准试片直接贴在被检工件的表面、端面和内孔面上，使用磁悬液喷洒在被检工件表

面，覆盖试片的位置。通过磁性颗粒和悬浮液的磁悬液混合物，可以观察到试片上形成的磁

痕。在喷涂后进行观察，确保磁痕清晰可见。

10.5通过灵敏度验证，根据试片上的磁痕的清晰程度来判断被检工件的缺陷情况。如果磁痕

清晰明显，说明被检工件没有缺陷或者缺陷很小；而如果磁痕模糊或无法看清，说明被检工

件存在一些隐藏的缺陷需要进一步的检测和分析。

10.6在进行磁悬液喷涂时，需要特别注意被检工件的外表面、端面和内孔面。需要将被检工

件的各个面喷磁悬液均匀覆盖，以确保被检表面完全被覆盖。同时，还需要特别注意防止磁

悬液在工件表面流下，以免对被检表面造成污染和缺陷。

10.7接通激励电流，采用白光灯或紫外灯照明，观察被检工件表面缺陷情况。在照明时，需

要注意控制白光灯的亮度和照射范围，以避免对被检工件造成过度照明或阴影。

3

图2孔形工件感应电流法示意图

11显示的记录与解释

11.1宜注意区分真实显示与虚假或伪显示之间的差别，如划伤、截面变化、不同磁特性区的

交界面或磁写。操作人员应进行必要的检测或观察予以识别，如有可能则予以排除造成这种

伪显示的根源。

11.2所有的、包括不能被明确判定为伪显示的显示﹐应按如下定义分类成线状或圆状，并按

产品标准要求作记录。

11.3长度大于3倍宽度的显示为线状显示，长度小于等于3倍宽度的不规则圆形或椭圆形显

示为圆状显示。

12退磁

12.1激励电流调整至工作电流的1.2~1.5倍。

12.2退磁要求采用交变磁场，采用大于等于磁化强度的初始场强开始逐渐减小。

12.3完全退磁通常很难达到，尤其当被检工件是直流磁化的。工件若采用直流技术磁化，

退磁则采用低频或反向的直流电。

12.4有些场合，磁粉检测前必须进行退磁。这是因为初始剩磁引起的铁屑吸附、反向磁场

或虚假显示可能会限制检测的有效性。

13后清洗

检测合格并退磁后的所有工件应清除检测介质，应该注意彻底清除孔和空腔内的所有堵

塞物。

14检测报告

检测报告应至少涉及下列内容:

a)被检工件说明及标识；

4

b)检测时机(如热处理前、后，最终机加工前、后)；

c)引用的书面检测规程和所用的工艺卡；

d)所用设备说明；

e)磁化技术，包括(适当的)电流指示值、切向场强、波形、接触或极间距、线圈尺寸等；

f)所用的检测介质，和反差增强剂(若曾使用过)；

g)表面准备；

h)观察条件；

i)检测后的最大剩磁(若有要求时)；

j)记录或标记显示的方法；

k)检测的日期；

l)检测人员的姓名﹑资格和签名。

检测报告还应包括检测结果，涉及显示的详细说明以及是否符合验收准则的声明。

5

附录A

(资料性)

穿芯棒的磁粉检测“线圈匝数-安匝值”示例

A.1设备

磁粉探伤机，纵向磁化采用开路磁路感应法磁化，开路磁路截面∮45×1500mm、线圈

直径200mm、芯棒规格∮45mm×1500mm、∮25mm×15000mm长软电缆一根。

A.2磁粉检测

线圈试验匝数为1-15匝，通过调节探伤机磁化电流改变激励安匝值，将激励电流的范

围设定为最大预定值，线圈匝数每增加1圈记录所测空载、穿芯棒电流值，并用匝数乘以空

载、穿芯棒电流值，计算出对应的安匝值。本实例对采用开路磁化进行数据采集，所得数据

如表A.1。

表A.1开路磁化数据

穿芯棒安匝值

匝数(N)空载电流（A）空载安匝值(N*A)穿芯棒电流（A）

(N*A)

13590359035303530

23540708034206840

333501005031909570

4311012440293011720

5284014200261013050

6254015240232013920

7232016240211014770

8210016800186014880

9190017100165014850

10172017200148014800

11158017380133014630

12142017040120014400

13130016900108014040

1412001680098013720

1511001650090013500

图A.1匝数和安匝值的曲线图

6

附录B

(资料性)

非穿心棒磁粉检测“线圈匝数-安匝值”示例

B.1设备

磁粉探伤机，纵向磁化采用开路磁路感应法磁化，开路磁轭材料采用的是0.35mm硅钢

片制作、开路磁路截面∮45mm×1500mm、线圈直径189mm、线圈厚度72mm、线圈间距

500mm、线圈匝数分别为6匝、芯棒规格∮45×1500mm、∮25mm×15000mm长软电缆一根、

互感器3000A/5A一只、磁强仪一个、ZW1602有效值电流表一只。

B.2待测工件

材质：30CrMo，环内径：140mm，壁厚：67mm，宽度：63mm环形工件。

B.3磁粉检测

无需设置穿心棒，线圈匝数为6，通过调节探伤机磁化电流改变激励安匝值，将激励电

流的范围设定为202A-1106A，每提高大约100A记录所测激励电流与感应电流值。本实例

对采用开路磁化进行数据采集，所得数据如表B.2，“激励电流、感应电流”曲线图，如图B.2

所示。

表B.2开路磁化数据

Iind/P

I0激励电流（A）Iind感应电流（A）

（KA/m）

2026282.42

3027402.85

4038243.17

4998733.36

6049183.53

7019503.65

8079833.78

9