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MBN檢測技術(shù)國內(nèi)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(shù)可以用來評估鐵磁性材料一定深度內(nèi)的微觀組織結(jié)構(gòu)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(shù)，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(zhì)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(zhì)量檢測儀，其檢測深度在0.01~1.5mm之間。
圖1 Rollscan 300表面質(zhì)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(jié)構(gòu)與應力分析儀，目前已有第二代產(chǎn)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(guān)技術(shù)質(zhì)量指標進行快速同步評估。
圖2 3MA-II微結(jié)構(gòu)與應力分析儀
2 國內(nèi)儀器現(xiàn)狀
目前，國內(nèi)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(nèi)。
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?qū)︿撥墐?nèi)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(nèi)外相關(guān)標準現(xiàn)狀
國內(nèi)外關(guān)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(chǎn)過程中工藝和質(zhì)量控制》。
在利用磁巴克豪森噪聲技術(shù)進行檢測時，對檢測技術(shù)、檢測環(huán)境、標準試件的要求，國內(nèi)尚未出臺相關(guān)的標準和規(guī)范，還需進一步加強相關(guān)檢測工藝的研究，盡早制定相關(guān)檢測標準。
節(jié)選自《無損檢測》
[來源：材料與測試]
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