Магнитопорошковым методом контролируют детали с большой магнитной проницаемостью. Этим методом возможно выявлять поверхностные дефекты типа несплошностей с шириной раскрытия 1 микрометр (0,001 мм) и более, глубиной 0,01 мм и более. Чувствительность метода несколько повышается при использовании люминесцентного магнитного порошка. В этом случае минимальная ширина раскрытия трещины у поверхности выявляемого дефекта может быть до 0,5 микрометра (0,0005 мм), а протяженность в глубь изделия до 0,005 мм. Конечно, могут возникнуть вопросы: зачем искать исчезающе малые дефекты, если их и различить простым глазом невозможно, да и дефекты ли это? Ответ на эти вопросы однозначен. Да, во многих случаях малейшие повреждения поверхности деталей являются очагами, с которых начинается разрушение деталей в процессе эксплуатации. Особенно стабильно это проявляется в деталях подшипников — сепараторах, где не допускаются малейшие дефекты; в деталях шариковых винтовых пар винт — гайка качения и др. Целостность и чистота поверхностей этих и других динамически нагруженных деталей прецизионных механизмов обеспечивает надежность (долговечность) и точность работы самих механизмов. Наличие даже мельчайших дефектов в таких деталях недопустимо.
С помощью магнитопорошкового метода можно выявлять и крупные подповерхностные дефекты, находящиеся на глубине до 2 мм.
При контроле магнитопорошковым методом магнитные поля рассеяния выявляют с помощью ферромагнитного порошка. Так как магнитное поле рассеяния дефекта неоднородно, то на ферромагнитные частицы, попавшие в это поле, будет действовать сила, стремящаяся переместить ферромагнитные частицы в место наибольшей напряженности поля, т. е. в то место поверхности изделия, под которым находится несплошность материала. Таким образом, над местом несплошности будут накапливаться ферромагнитные частицы. Ширина полосы осевшего порошка будет значительно больше, чем раскрытие дефекта, что дает возможность выявлять и очень малые дефекты.
Магнитопорошковый метод контроля состоит из следующих технологических операций: подготовка поверхности к контролю; намагничивание объекта контроля; нанесение магнитного порошка на объект контроля; осмотр контролируемой поверхности и регистрация индикаторных рисунков дефектов; оценка результатов контроля; размагничивание. Чувствительность и надежность магнитопорошкового метода в значительной мере зависят от состояния поверхности контролируемого изделия. Она должна быть сухой, очищенной от ржавчины, окалины, нагара, от смазочного материала и других загрязнений. При недостаточно тщательном обезжиривании водная магнитная суспензия плохо смачивает контролируемую поверхность. При использовании масляной суспензии остатки воды на детали после промывки существенно исказят картину магнитного контроля. Подготовка — такой же важный этап магнитного контроля, как и другие, т. е. ее надо проводить так же тщательно и аккуратно. Намагничивание изделий — одна из основных операций магнитного контроля. Применяют четыре вида — продольное (полюсное), циркулярное, комбинированное намагничивание и намагничивание во вращающемся магнитном поле — и 14 стандартизованных способов намагничивания деталей.
Вид и способ намагничивания выбирают в зависимости от размеров, формы объекта контроля, материала, толщины покрытия, а также от характера и ориентации дефектов, подлежащих выявлению. При этом наилучшее условие выявления дефектов — перпендикулярное направление намагничивающего поля по отношению к направлению дефектов.
При необходимости выявления дефектов разной ориентации применяют намагничивание в двух или трех взаимно пересекающихся направлениях, комбинированное намагничивание, а также намагничивание во вращающемся магнитном поле. При продольном намагничивании контролируемое изделие помещают между полюсами электромагнита, в магнитное поле солейоида или, пропуская ток через кабель, навитый на изделие. Намагничивание гибким кабелем широко применяется для контроля крупногабаритных деталей, не помещающихся в стандартном соленоиде. Продольное намагничивание применяют для выявления в изделиях дефектов, расположенных поперек продольной оси детали или под углом к ней, превышающим 20—25°. Циркулярное намагничивание применяют для выявления продольных дефектов (трещин, волосовин) и радиальных трещин на торцовых поверхностях. Комбинированное намагничивание (одновременно в нескольких взаимно перпендикулярных направлениях) значительно расширяет возможности магнитного контроля, позволяя выявлять как продольно, так и поперечно ориентированные дефекты деталей машин. После намагничивания (или во время намагничивания при контроле в приложенном магнитном поле) на изделие наносят ферромагнитный порошок — сухой или в виде суспензии. Большее применение получили суспензии, но под поверхностные дефекты легче выявляются при использовании сухого порошка. Его наносят с помощью распылителя или погружением изделия в порошок. Магнитная суспензия наносится на контролируемое изделие распылителем или погружением в ванну.
Осмотр контролируемой поверхности проводят невооруженным глазом или с применением различных оптических устройств (лупы, микроскопы, эндоскопы). При использовании люминесцентных магнитных порошков контроль поверхности проводят, как и при контроле проникающими веществами, ультрафиолетовым облучением.
Поверхностные дефекты в виде несплошностей вызывают осаждение ферромагнитного порошка в виде резко очерченных рисунков. В этом случае значительные наслоения порошка хорошо сцеплены с поверхностью. Чем глубже от поверхности расположен дефект, тем более размытым получается рисунок. Над под поверхностными дефектами ферромагнитный порошок осаждается в виде размытых полос. Усталостные трещины легко можно отличить от остальных дефектов, выявляемых магнитопорошковым методом. Они располагаются обычно в ослабленных (конструктивно или технологически) местах изделия. На рис. 19, а—г показаны дефекты, выявленные магнитопорошковым методом: а и б — усталостные трещины на шестернях; в — трещина в месте концентрации напряжений; г — трещина в сварном шве.
Каждую деталь, подвергаемую магнитному контролю, следует размагнитить, так как при дальнейшей эксплуатации может отрицательно сказаться влияние ее остаточной намагниченности. Поверхности трущихся деталей (шестерни, валики, подшипники) будут притягивать стальные металлические частицы, например продукты изнашивания, и тем самым увеличивать собственный износ. Неразмагниченные детали искажают показания электромагнитных и навигационных приборов. Размагничивают детали, воздействуя на них переменным магнитным полем, напряженность которого уменьшается от максимального значения до нулевого. Степень размагниченности деталей проверяют приборами для контроля размагниченности.
