MBN檢測技術國內外儀器和標準現狀

[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)技術可以用來評估鐵磁性材料一定深度內的微觀組織結構變化、應力狀態、微損傷缺陷等，是實現對材料疲勞、微裂紋等早期性能退化及應力狀態評估的一項重要無損檢測技術，工程應用前景廣闊。

　　1 國外儀器現狀

　　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，該公司研發出了巴克豪森效應表面質量檢測儀(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表面質量檢測儀，其檢測深度在0.01~1.5mm之間。

圖1 Rollscan 300表面質量檢測儀

　　2002年，德國弗勞恩霍夫無損檢測研究所研制了商業化的3MA微結構與應力分析儀，目前已有第二代產品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技術質量指標進行快速同步評估。

圖2 3MA-II微結構與應力分析儀

　　2 國內儀器現狀

　　目前，國內尚未有成熟的商業化磁巴克豪森噪聲檢測儀器。南京航空航天大學研發出便攜式巴克豪森檢測儀樣機，如圖3所示，可實現對鋼軌的應力檢測，檢測精度在10MPa以內。

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的基于磁巴克豪森效應的鋼軌應力檢測系統，能夠對鋼軌內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、可視化效果好等優點。

　　3 國內外相關標準現狀

　　國內外關于MBN無損檢測的行業標準和規范并不多，許多國家并未提出相應的檢測標準。

　　美國汽車工程師協會(SAE)于1991年發布了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會(AGMA)于1999年發布了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過程中工藝和質量控制》。

　　在利用磁巴克豪森噪聲技術進行檢測時，對檢測技術、檢測環境、標準試件的要求，國內尚未出臺相關的標準和規范，還需進一步加強相關檢測工藝的研究，盡早制定相關檢測標準。

　　節選自《無損檢測》

[來源：材料與測試]