磁粉探伤利用的是铁磁性材料的磁化特性。当工件被磁化后,表面或近表面的裂纹会切断磁力线,形成局部漏磁场。撒上细微的磁性粉末(干粉或悬浮液)后,粉末会被漏磁场吸附,堆积成肉眼可见的磁痕,从而指示裂纹的位置和形状。渗透探伤则依赖液体的毛细作用。将含有荧光或红色染料的渗透液涂覆在工件表面,液体渗入开口缺陷中;清除表面多余液体后,再施加显像剂,缺陷中的渗透液被吸出并扩散,形成清晰的指示痕迹。
磁粉探伤只能用于铁磁性材料,如碳钢、合金钢、镍和钴等。奥氏体不锈钢、铝、铜、钛以及非金属材料无法被磁化,因此不能使用磁粉探伤。渗透探伤则几乎适用于所有非多孔性材料,包括金属、陶瓷、玻璃和塑料。但多孔材料(如粉末冶金件、未上釉的陶瓷)会吸收渗透液,造成假象,因此不适用。
磁粉探伤对表面裂纹为敏感,同时能发现距表面几毫米内的近表面缺陷,例如淬火裂纹、疲劳裂纹和焊接热影响区裂纹。渗透探伤只能检测与表面开口的缺陷,对于埋藏在表皮之下的裂纹无能为力。但渗透探伤对开口很浅、很细的裂纹(如磨削裂纹)有独特优势,且不受材料方向限制。磁粉探伤对裂纹方向有要求:磁场方向与裂纹走向垂直时灵敏度,因此常需在两个近似垂直的方向上分别磁化。
磁粉探伤的基本步骤:预处理(清洁干燥)→ 磁化(连续法或剩磁法)→ 施加磁粉 → 观察与记录 → 退磁(必要时)→ 后处理。渗透探伤的基本步骤:预清洗 → 渗透(停留时间依材料而定)→ 去除多余渗透液 → 干燥 → 施加显像剂 → 观察 → 后清洗。渗透探伤流程更长,化学试剂使用更多,但设备简单,适合现场或批量小件。磁粉探伤需要磁化设备,对形状复杂的工件可能产生非相关显示,需要经验判断。
如果工件是铁磁性材料,且需要检测近表面缺陷,优先选磁粉探伤,速度快、灵敏度高。如果工件是非铁磁性材料,或只关心表面开口缺陷,则选渗透探伤。对于大型结构现场检测,渗透探伤更便携;对于批量小零件,磁粉探伤更高效。两种方法常互补使用,例如在焊接检验中,磁粉用于铁素体钢焊缝,渗透用于奥氏体不锈钢焊缝。
理解这两种方法的原理与边界,才能在实际检测中做出正确选择,既不漏检关键缺陷,也不浪费时间和成本。