使用MTU-3试块测试磁悬液沉淀浓度

李　飞，拓凌玺

(共享铸钢有限公司，银川 750021)



使用MTU-3试块测试磁悬液沉淀浓度

李飞，拓凌玺

(共享铸钢有限公司，银川 750021)

磁粉检测时，需要测试磁悬液的沉淀浓度。介绍了利用MTU-3试块测试磁悬液沉淀浓度的方法。这种不同于常规的测试方法，快速有效，可供同行参考。

磁粉检测；铁磁性材料；磁悬液浓度；MTU-3试块

在磁粉检测中，磁悬液的浓度是影响检测结果的关键因素。不同浓度的磁悬液，对磁痕的显示起着决定性作用，浓度太高或太低都不利于磁痕的显示。浓度太低，影响漏磁场对磁粉的吸附量，而使得磁痕不清晰甚至导致缺陷漏检；浓度太高，会在工件表面滞留过多磁粉，形成过度背景，甚至会掩盖相关显示[1]。

因此，每次检测前都要测定磁悬液的沉淀浓度。传统的做法是:使用梨型瓶量取100 mL的磁悬液，然后静置至少30 min；待磁粉沉淀之后，通过读取磁粉的体积来判断磁悬液的沉淀浓度是否符合相关技术要求。

笔者介绍了如何利用MTU-3试块，快速高效地测试磁悬液沉淀浓度的方法，以供同行参考。

1　MTU-3试块的起源与应用

1.1MTU-3试块简介

MTU-3试块最初起源于德国，与GB/T 15822.2-2005 《无损检测 磁粉检测 第2部分 检测介质》标准中I型参考试块相似。

图1　MTU-3试块结构示意

该试块(见图1)是一块具有一定磁性的金属圆盘，两面各有一层经过人工专业加工出的粗裂纹网和细裂纹网,这些粗裂纹和细裂纹是磨削裂纹或应力腐蚀裂纹。由于这些人工专业加工裂纹的存在，该试块在杂散的裂纹上会形成不同强度的漏磁场；因此，其可广泛应用于对磁粉或磁悬液的综合性能及灵敏度的检测和监督中。

图2　MTU-3试块实物图

由于生产过程的限制，每一块MTU-3试块的裂纹与图谱都是相互对应，且是唯一的；同时，每一块MTU-3试块均符合ISO 9934-2 《无损检测 磁粉检测 第2部分 检测介质》的要求。

1.2MTU-3试块的使用方法

使用时，不需要对试块再次进行磁化，将荧光磁粉或者荧光磁悬液直接喷洒在它的任何一面均可，然后在紫外线灯的照射下观察磁痕显示。使用非荧光磁粉检测时，最好先在试块表面喷涂反差增强剂，再将非荧光磁粉或者非荧光磁悬液直接喷洒在试块表面，然后可直接在白光照射下观察磁痕显示。所有的观察条件根据标准EN ISO 3059中的规定执行，即将试块置于紫外线或日光下观察。

不管是荧光磁粉还是非荧光磁粉，试块上的磁痕显示都需要和磁痕图谱进行比对(见图3，4)，从而判断磁粉或者磁悬液是否符合检测要求。由于试块已经具有磁性，所以测试磁粉或者磁悬液灵敏度时无需再进行磁化。

图3　荧光磁悬液在MTU-3试块上的磁痕显示与正面磁痕图谱

图4　荧光磁悬液在MTU-3试块上的磁痕显示与反面磁痕图谱

2　传统梨型瓶与MTU-3试块测定磁悬液浓度的对比试验

2.1试验准备

配置5种浓度的荧光磁悬液，体积分数分别是0.1%，0.2%，0.3%，0.4%，0.5%，并且用梨型瓶核准该5种荧光磁悬液的沉淀浓度。

测试环境以及黑光灯要求：暗室环境白光照度不大于20 lx，黑光灯强度不低于1 000 μW·cm-2。

2.2试验过程

(1) 将经过梨型瓶核准的沉淀浓度为0.1%(体积分数，下同)的磁悬液，均匀地喷洒在MTU-3试块表面上，利用黑光灯观察试块上的磁痕显示。观察发现磁痕显示很模糊，如图5(a)所示。

(2) 将经过梨型瓶核准的沉淀浓度为0.2%的磁悬液，均匀地喷洒在MTU-3试块表面上，利用黑光灯观察试块上的磁痕显示。观察发现磁痕显示基本正常，如图5(b)所示。

图5　不同体积分数磁悬液的磁痕显示

(3) 将经过梨型瓶核准的沉淀浓度为0.3%的磁悬液，均匀地喷洒在MTU-3试块表面上，利用黑光灯观察试块上的磁痕显示。观察发现磁痕均可以显示清晰，如图5(c)所示。

(4) 将经过梨型瓶核准的沉淀浓度为0.4%的磁悬液，均匀地喷洒在MTU-3试块表面上，利用黑光灯观察试块上的磁痕显示。观察发现磁痕显示清晰，但是试块表面上滞留了很多磁粉，部分区域形成了过度背景而影响了对缺陷的判断，如图5(d)所示。

(5) 将经过梨型瓶核准的沉淀浓度为0.5%的磁悬液，均匀地喷洒在MTU-3试块表面上，利用黑光灯观察试块上的磁痕显示。观察发现，在试块表面上滞留了很多磁粉，形成的过度背景已经掩盖了磁痕显示，如图5(e)所示。

2.3试验分析

美国标准、欧洲标准以及国际标准中规定荧光磁悬液体积分数在0.1%～0.4%间,非荧光磁悬液体积分数在1.2%～2.4%之间。经过大量试验验证，磁痕出现最佳显示时，磁悬液浓度值一般在范围区间的中等偏上左右，即荧光磁悬液体积分数在0.3%左右，非荧光磁悬液体积分数在1.9%左右。

试验中，观察到MTU-3试块磁痕显示最清楚时，磁悬液的体积分数为0.2%与0.3%；体积分数0.1%的磁悬液对试块上面的磁痕显示很模糊；体积分数0.4%的磁悬液虽然可以显示试块上面的磁痕，但是已经有部分缺陷被掩盖住而无法判断出来；体积分数0.5%的磁悬液掩盖了试块上面的磁痕，严重影响了对缺陷的判断。

通过以上试验，发现不同体积分数的磁悬液，在MTU-3试块上对应不同的磁痕显示。反过来，可以通过MTU-3试块上面的磁痕显示，来推断磁悬液的浓度范围。这样，就可以快速高效地完成对磁悬液浓度的测试，即MTU-3试块可以对磁悬液的沉淀浓度进行测试。

3　结论

(1) MTU-3试块在测试效率上明显比传统的梨型瓶方法高。梨型瓶测定磁悬液浓度测试时间长，至少需要30 min;而MTU-3试块只需将磁悬液均匀地喷洒在其表面，就可根据磁痕的显示而快速推断出磁悬液沉淀浓度的大致范围。

(2) 梨形瓶无法排除杂质的影响,如果有杂质进入梨型瓶中，操作者常会误认为磁悬液浓度已经达到标准要求，从而影响对缺陷的识别。MTU-3试块上的磁痕显示只与磁悬液或磁粉有关；如果磁粉或者磁悬液中混有杂质，一般是不会影响磁痕显示的，因此MTU-3试块可以排除杂质对测定准确度的影响。

[1]宋志哲.磁粉检测[M].北京：中国劳动社会保障出版社，2007：83.

MTU-3 Block Used for the Test of Magnetic Suspension Liquid Concentration

LI Fei,TA Ling-xi

(Kocel Steel Foundry Co.,Ltd.,Yinchuan 750021,China)

It is necessary to check the sediment concentration of suspension liquid when one performs magnetization particle inspection. This paper introduced the method of using MTU-3 block to measure the suspension liquid concentration. This method has superior efficiency over other normal methods and may provide a reference for other counterparts.

Magnetic particle testing;Ferromagnetic material;Magnetic suspension concentration;MTU-3 block

2016-02-24

李飞(1990-),男，助理工程师，主要从事无损检测及研究工作。

李飞,E-mail: houni.xie@kocel.com。

10.11973/wsjc201608010

TG115.28

A

1000-6656(2016)08-0041-03