使用MTU-3試塊測試磁懸液沉淀濃度

李　飛，拓凌璽

(共享鑄鋼有限公司，銀川 750021)

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使用MTU-3試塊測試磁懸液沉淀濃度

李飛，拓凌璽

(共享鑄鋼有限公司，銀川 750021)

磁粉檢測時，需要測試磁懸液的沉淀濃度。介紹了利用MTU-3試塊測試磁懸液沉淀濃度的方法。這種不同于常規的測試方法，快速有效，可供同行參考。

磁粉檢測；鐵磁性材料；磁懸液濃度；MTU-3試塊

在磁粉檢測中，磁懸液的濃度是影響檢測結果的關鍵因素。不同濃度的磁懸液，對磁痕的顯示起著決定性作用，濃度太高或太低都不利于磁痕的顯示。濃度太低，影響漏磁場對磁粉的吸附量，而使得磁痕不清晰甚至導致缺陷漏檢；濃度太高，會在工件表面滯留過多磁粉，形成過度背景，甚至會掩蓋相關顯示[1]。

因此，每次檢測前都要測定磁懸液的沉淀濃度。傳統的做法是:使用梨型瓶量取100 mL的磁懸液，然后靜置至少30 min；待磁粉沉淀之后，通過讀取磁粉的體積來判斷磁懸液的沉淀濃度是否符合相關技術要求。

筆者介紹了如何利用MTU-3試塊，快速高效地測試磁懸液沉淀濃度的方法，以供同行參考。

1　MTU-3試塊的起源與應用

1.1MTU-3試塊簡介

MTU-3試塊最初起源于德國，與GB/T 15822.2-2005 《無損檢測 磁粉檢測 第2部分 檢測介質》標準中I型參考試塊相似。

圖1　MTU-3試塊結構示意

該試塊(見圖1)是一塊具有一定磁性的金屬圓盤，兩面各有一層經過人工專業加工出的粗裂紋網和細裂紋網,這些粗裂紋和細裂紋是磨削裂紋或應力腐蝕裂紋。由于這些人工專業加工裂紋的存在，該試塊在雜散的裂紋上會形成不同強度的漏磁場；因此，其可廣泛應用于對磁粉或磁懸液的綜合性能及靈敏度的檢測和監督中。

圖2　MTU-3試塊實物圖

由于生產過程的限制，每一塊MTU-3試塊的裂紋與圖譜都是相互對應，且是唯一的；同時，每一塊MTU-3試塊均符合ISO 9934-2 《無損檢測 磁粉檢測 第2部分 檢測介質》的要求。

1.2MTU-3試塊的使用方法

使用時，不需要對試塊再次進行磁化，將熒光磁粉或者熒光磁懸液直接噴灑在它的任何一面均可，然后在紫外線燈的照射下觀察磁痕顯示。使用非熒光磁粉檢測時，最好先在試塊表面噴涂反差增強劑，再將非熒光磁粉或者非熒光磁懸液直接噴灑在試塊表面，然后可直接在白光照射下觀察磁痕顯示。所有的觀察條件根據標準EN ISO 3059中的規定執行，即將試塊置于紫外線或日光下觀察。

不管是熒光磁粉還是非熒光磁粉，試塊上的磁痕顯示都需要和磁痕圖譜進行比對(見圖3，4)，從而判斷磁粉或者磁懸液是否符合檢測要求。由于試塊已經具有磁性，所以測試磁粉或者磁懸液靈敏度時無需再進行磁化。

圖3　熒光磁懸液在MTU-3試塊上的磁痕顯示與正面磁痕圖譜

圖4　熒光磁懸液在MTU-3試塊上的磁痕顯示與反面磁痕圖譜

2　傳統梨型瓶與MTU-3試塊測定磁懸液濃度的對比試驗

2.1試驗準備

配置5種濃度的熒光磁懸液，體積分數分別是0.1%，0.2%，0.3%，0.4%，0.5%，并且用梨型瓶核準該5種熒光磁懸液的沉淀濃度。

測試環境以及黑光燈要求：暗室環境白光照度不大于20 lx，黑光燈強度不低于1 000 μW·cm-2。

2.2試驗過程

(1) 將經過梨型瓶核準的沉淀濃度為0.1%(體積分數，下同)的磁懸液，均勻地噴灑在MTU-3試塊表面上，利用黑光燈觀察試塊上的磁痕顯示。觀察發現磁痕顯示很模糊，如圖5(a)所示。

(2) 將經過梨型瓶核準的沉淀濃度為0.2%的磁懸液，均勻地噴灑在MTU-3試塊表面上，利用黑光燈觀察試塊上的磁痕顯示。觀察發現磁痕顯示基本正常，如圖5(b)所示。

圖5　不同體積分數磁懸液的磁痕顯示

(3) 將經過梨型瓶核準的沉淀濃度為0.3%的磁懸液，均勻地噴灑在MTU-3試塊表面上，利用黑光燈觀察試塊上的磁痕顯示。觀察發現磁痕均可以顯示清晰，如圖5(c)所示。

(4) 將經過梨型瓶核準的沉淀濃度為0.4%的磁懸液，均勻地噴灑在MTU-3試塊表面上，利用黑光燈觀察試塊上的磁痕顯示。觀察發現磁痕顯示清晰，但是試塊表面上滯留了很多磁粉，部分區域形成了過度背景而影響了對缺陷的判斷，如圖5(d)所示。

(5) 將經過梨型瓶核準的沉淀濃度為0.5%的磁懸液，均勻地噴灑在MTU-3試塊表面上，利用黑光燈觀察試塊上的磁痕顯示。觀察發現，在試塊表面上滯留了很多磁粉，形成的過度背景已經掩蓋了磁痕顯示，如圖5(e)所示。

2.3試驗分析

美國標準、歐洲標準以及國際標準中規定熒光磁懸液體積分數在0.1%～0.4%間,非熒光磁懸液體積分數在1.2%～2.4%之間。經過大量試驗驗證，磁痕出現最佳顯示時，磁懸液濃度值一般在范圍區間的中等偏上左右，即熒光磁懸液體積分數在0.3%左右，非熒光磁懸液體積分數在1.9%左右。

試驗中，觀察到MTU-3試塊磁痕顯示最清楚時，磁懸液的體積分數為0.2%與0.3%；體積分數0.1%的磁懸液對試塊上面的磁痕顯示很模糊；體積分數0.4%的磁懸液雖然可以顯示試塊上面的磁痕，但是已經有部分缺陷被掩蓋住而無法判斷出來；體積分數0.5%的磁懸液掩蓋了試塊上面的磁痕，嚴重影響了對缺陷的判斷。

通過以上試驗，發現不同體積分數的磁懸液，在MTU-3試塊上對應不同的磁痕顯示。反過來，可以通過MTU-3試塊上面的磁痕顯示，來推斷磁懸液的濃度范圍。這樣，就可以快速高效地完成對磁懸液濃度的測試，即MTU-3試塊可以對磁懸液的沉淀濃度進行測試。

3　結論

(1) MTU-3試塊在測試效率上明顯比傳統的梨型瓶方法高。梨型瓶測定磁懸液濃度測試時間長，至少需要30 min;而MTU-3試塊只需將磁懸液均勻地噴灑在其表面，就可根據磁痕的顯示而快速推斷出磁懸液沉淀濃度的大致范圍。

(2) 梨形瓶無法排除雜質的影響,如果有雜質進入梨型瓶中，操作者常會誤認為磁懸液濃度已經達到標準要求，從而影響對缺陷的識別。MTU-3試塊上的磁痕顯示只與磁懸液或磁粉有關；如果磁粉或者磁懸液中混有雜質，一般是不會影響磁痕顯示的，因此MTU-3試塊可以排除雜質對測定準確度的影響。

[1]宋志哲.磁粉檢測[M].北京：中國勞動社會保障出版社，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

李飛(1990-),男，助理工程師，主要從事無損檢測及研究工作。

李飛,E-mail: houni.xie@kocel.com。

10.11973/wsjc201608010

TG115.28

A

1000-6656(2016)08-0041-03