Page 82 - 无损检测2024年第七期

周 军，等：

多电磁方法检测方向对带钢力学性能预测影响的分析

晶粒方向上的磁化难易程度存在差异，这种现象被 测时，探头旋转一定的角度，确保检测设备在同一位
称为磁晶各向异性。 置开展检测。
具体的测量步骤为：以每一块待测试件上的特
2 试验装置及过程
定区域作为试验测试点，检测试验操作示意如图5
2.1 试验材料及试件 所示，安装了提离垫块的探头在测试点按照顺时针
选取国内某钢厂钢种为IV9221A8的超高强冷 方向进行周向360°旋转测量，通过角度对照纸对齐
轧带钢制作试件，试件实物图片如图3所示，试件共 角度，每次间隔10°， 每个角度检测30 s，共计20组数
计30块， 每块长约80 cm，宽约30 cm，试件的长度方 据，得到试件周向检测的电磁特征数据。
向为带钢的宽度方向，宽度方向为带钢的轧制方向，
试件的材料信息如表5所示。

图 3 超高强钢试件实物
表5 超高强钢试件材料信息 图 5 检测试验操作示意
序号 材料号 屈服强度/MPa 抗拉强度/MPa 3 检测数据分析及讨论
1 23358833300 697 1 048
2 23358833500 611 1 059 3.1 磁各向异性现象的表征
3 23358833700 706 1 070 选取试件中 5 块材料检测结果的部分特征进
4 23358834600 607 1 056
行绘图分析，分别为切向磁场谐波分析（HA）的
...
7次谐波的相位P 7 、3次，5次，7次谐波幅值和U HS 、
30 23358835100 648 1 106
巴克豪森噪声检测（MBN）的最大幅值M MAX 、一个
2.2 试验系统及流程 激励周期内幅值的均值M MEAN 、增量磁导率检测的
试验系统（见图4）由3MA电磁检测设备、探头 最大幅值U MAX 、剩磁点幅值U R （多频涡流检测无
和计算机三部分组成。试验过程中计算机PC端控 需考虑磁各向异性，故这里不做分析）。绘制不同
制检测的启动、停止和数据的采集。3MA电磁检测 特征参数随检测角度的变化曲线，同时为更直观地
设备融合了巴克豪森噪声检测、增量磁导率检测、多 显示材料各向异性分布情况，将所有方向上测得的
频涡流检测以及切向磁场谐波分析这4种电磁检测 特征值减去该特征值中的最小值来绘制极图，以消
方法；旋转探头控制检测角度，当完成一个方向的检 除各方向上的同性分量，从而突出各向异性，如图6
所示。
从图6看出，在不同测试点位，各特征值随角度
的变化均呈现出磁各向异性现象，表现出与试件从
生产时的轧制方向向宽度方向变化时的特征变化规
律相似的趋势。排除部分测量误差带来的影响，其
难、易磁化轴方向也相同，但表现出的磁各向异性程
度不同，即每块试件的特征周向上最大值和最小值
差值不同。而且，不同角度特征值的区分程度也不
同，所以检测方向的变化，会对力学性能的预测评估
图 4 多电磁方法检测试验系统 带来影响。
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2024 年 第 46 卷 第 7 期
无损检测