铁磁性材料

摘要： 以往的研究已经证明加载速率会对铁磁性材料的力学行为和周围压磁磁场产生影响,为了进一步研究历史加载速率对后续压磁磁场演变规律的作用,对Q345工程结构钢进行了一系列循环拉伸试验,采用磁通仪对试件压磁磁场进行在线监测,研究试件在经历不同的历史加载速率后,其压磁磁场的演变规律。结果表明:加载速率历史是影响压磁磁场演变的重要因素之一。

摘要： 铁磁性材料构件的主要失效形式之一是疲劳损伤,评估铁磁性材料疲劳幅值在工程应用上有重要意义。多磁参数法在判断铁磁材料的疲劳损伤具有很好的应用前景。基于多磁参数原理研制的一种铁磁性材料疲劳检测仪,具有快速、便捷进行在役设备关键部位检测的优点,且检测灵敏度和准确度高。

摘要： 针对铁磁性材料无损检测实验平台建设需求,设计了基于磁滞回线法的铁磁性材料磁性参数检测实验装置。装置为嵌入式硬件平台,包括主控及信号发生、功放、感应信号调理等7个模块,并开发了磁性参数检测应用软件,实现了数据通信、界面显示、数据管理等多种功能,根据CR12MOV钢板磁性参数检测实验结果表明,装置可绘制磁滞回线并获得矫顽力和剩磁参数数值。该装置融合多学科特性,为无损检测专业实验室建设提供了一种有效的综合实验及实践平台。

摘要： 磁粉检测技术作为常规无损检测技术之一,在工业领域得到了长期广泛应用。为使铁磁性材料表面或近表面缺欠产生漏磁场并吸附磁粉形成显示,往往需要对被检材料进行近饱和磁化或过饱和磁化。在此情况下,即便是尽可能地排除伪显示,但仍会一定程度地存在本底显示,其他非相关显示也会时常出现,这种显示较为复杂的特点也使得磁粉检测技术较难实现自动化,检测结果依赖于人的判断,故而检测人员的能力和素养直接影响着检测的可靠性。

摘要： 铁磁性材料构件的主要失效形式之一是疲劳损伤,评估铁磁性材料疲劳幅值意义重大。多磁参数法在判断铁磁材料的疲劳损伤领域具有广阔的应用前景。基于多磁参数原理研制的一种铁磁性材料疲劳检测仪,具有快速、便捷进行在役设备关键部位扫描检测的优点,且检测灵敏度和准确度较高。

摘要： 设计了一种新型双激励电磁涡流探头,对不同深度下的感应涡流进行局部差分,提高缺陷附近的涡流密度,从而提高探头对深层缺陷的灵敏度,可检测深度提高2倍以上,实现了对铁磁性材料深层缺陷的检测。通过COMSOL有限元软件对所设计的探头整体结构及尺寸参数进行了优化分析,结果表明将大小不同的双线圈布置在同一水平面的探头结构检测效果最好。模拟结果表明,在对铁磁性材料的深层缺陷进行检测时,优化后的新型探头比传统探头检测效果提高了4倍~13倍。使用新型探头进行了缺陷检测实验,结果表明新型探头可以有效检测出45钢及Q235板件3 mm深处的缺陷,当缺陷长度为10 mm时,两种材料下新型探头的检测信号分别达到了0.020 V和0.022 V,初步验证了探头对铁磁性材料深层缺陷的检测能力。

摘要： 被检材料温度的变化会影响超声体波的传播速度,进而影响高温测厚和探伤的准确性。针对这一问题,首先采用电磁声换能器(EMAT)测量从室温到850°C下两种铁磁性材料的厚度,得到横波和纵波的声速变化规律。其次研究横波声速变化与弹性模量、热膨胀和质量密度三个因素有关,得出弹性模量是横波在铁磁性材料中的传播速度随温度升高而逐渐减小的主要影响因素。然后建立在居里温度点之上横波消失、纵波出现的力学模型,并得出随着温度升高纵波速度保持不变、幅值先增加后减小的变化规律。最后得出铁磁性材料在居里温度点之后超声波消失与磁畴的无序状态有关。

摘要： 针对铁磁性材料设计一种获取磁巴克豪森噪声信号的检测传感器.通过有限元电磁仿真软件Ansoft对励磁常用的H型和U型励磁模块进行仿真分析,分析对特定试件的磁化效果,并根据磁化效果及制作难度,最终选定H型磁轭作为励磁模块.理论计算结合实验现象,分析影响磁巴克豪森噪声信号检测传感器性能的因素,得出结论:磁场在垂直于材料表面传播会出现衰减,并且与线圈激励信号频率成反比,可通过调节信号的频率来实现磁化深度的调节,信号的幅值会影响试件的磁化强度;接收线圈的灵敏度与磁芯的长度、直径及缠绕线圈的匝数成正比,但还需考虑缠绕线圈的分布电容、有效电阻及接收线圈的大小等因素.最终,设计的检测传感器可获得具有较好信噪比的磁巴克豪森噪声信号.

摘要： 磁巴克豪森噪声在铁磁性材料早期疲劳损伤的检测中具有巨大的应用潜力.在疲劳检测过程中,励磁频率作为磁巴克豪森噪声的激发源,对检测结果有重要影响.实验研究励磁频率对磁巴克豪森噪声检测铁磁性材料疲劳时检测结果的影响规律,以20R钢材料为对象进行低周疲劳实验,并在励磁频率分别为9,16,35,60?Hz下对取自同一母材的3个试件进行疲劳过程中的磁巴克豪森噪声信号测量.实验结果表明,励磁频率较小时,3个试件测量结果分散,而当选择60?Hz励磁频率时,3个试件测量结果一致性良好;同时在60?Hz较高励磁频率下,疲劳过程中磁巴克豪森噪声信号幅值平均变化量是9?Hz较低励磁频率时的2.2倍.60?Hz较高励磁频率对材料的疲劳损伤程度的分辨力强,且分散度小.

摘要： 压力管道局部减薄对工业生产造成重大安全隐患,因此用脉冲涡流技术评估带包覆层管道壁厚减薄极为重要.研究主要目的是找到一种有效且易于提取的信号特征以评估壁厚.利用Comsol仿真软件建立测厚有限元模型,分析脉冲涡流时域信号特征,提取检出电压信号峰值、到峰时间特征量,分析电压峰值、到峰时间和试件厚度之间的关系.同时通过20#碳钢阶梯板实验验证,实验结果表明:电压峰值特征量可以评估提离60 mm以下板件厚度变化,到峰时间和板厚呈线性关系,且不受提离变化影响.通过对比发现到峰时间特征量优于电压峰值,该特征量能有效地用于铁磁性材料的厚度检测,且检测范围大.

摘要： 依据铁磁性物质"存磁系数"γ的定义,计算了几种常用钢材的γ值.发现它们与磁化场强H间存在着普遍关系,因而可从γ-H曲线确定对铁磁性材料进行剩磁探伤所需的最佳磁化场强.

摘要： 用"磁荷"观点对由"磁畴"(磁偶极子)组成的铁磁性材料"磁化—退磁"现象进行了分析,得悉:铁磁性材料在"中止磁化"后仍保留的磁性乃源于磁畴间的机械摩擦,由此推知:磁化场虽因切断电源而迅速降到了零值,但磁化过程中被整列(取向)的磁畴却并不能立即恢复原状.数值计算表明:样品中部分磁畴在机械力矩的作用下可反复旋转,从而使该样品的磁性上下波动,最后趋于一极限值.此推论得到了生产实际事例和磁粉探伤经验的旁证.

摘要： 随着工业技术的迅速发展,铁磁性材料在各个领域都得到了越来越广泛的应用,其机械性能检测越来越被人们所重视.本文采用的铁磁性材料性能检测技术综合了四类电磁无损检测方法,包括巴克豪森噪声法、增量磁导率法、多频涡流法及高次谐波分析法.论文重点分析了各类方法的工作原理并对四类方法的检测参数进行神经网络训练分析,得出铁磁性材料的机械性能参数.该技术在冷轧带钢生产线的运用有助于实现性能检测的完整性,实时性,保证产品质量.

摘要： 基于PEC的非铁磁性材料缺陷检测技术已经取得了成熟研究成果,但对于铁磁性材料,其铁磁性给缺陷检测带了较多的困难.本文用归一化的方法对实验数据进行处理,提取差分信号的时域特征,分析得出了特征值与铁磁性材料缺陷深度的关系,并将不同特征值进行对比,给出了合适的特征值.实验结果证明,新特征具有较好的灵敏度和稳定性,可以实现铁磁性材料的缺陷深度定量识别.

摘要： 无损检测是指在不破坏被检测对象的物理、化学性能和几何完整性的情况下，对其表面和内部参数或性能进行检查测量。常用的无损检测方法有射线检测、超声波检测、磁粉检测、渗透检测、涡流检测，称为五大常规无损检测方法。机车零部件探伤应用射线检测相对较少。而磁粉检测和超声波检测应用较为广泛，本文主要谈一谈磁粉检测。磁粉检测是无损检测的常规方法之一,从19世纪起就开始在实际中得到广泛应用.磁粉检测是利用漏磁场吸附磁粉形成磁痕显示进行探伤,对铁磁性材料的表面和近表面缺陷有较强的检测能力.

摘要： 基于铁磁性材料中止磁化后,磁畴的机械反转,以及不同磁化场强下其"存磁系数"γ(均匀磁化棒的剩余磁偶极矩/磁化时的最大磁偶极矩)的差异,作者证明:中止磁化后样品的剩余磁极性会、也只会出现3种情况:1)γ值大时,与磁化时一致;2)γ值小时与磁化时相反;3)在某些γ值时,完全消失.故工件表面沟槽剩磁与充磁时的"极性反转"现象只是铁磁性材料磁滞特性的一种正常反映,这一结论与实验结果完全吻合.

摘要： 铁磁性材料的微观结构状态会随工作应力而发生改变,微观结构的改变会引起材料的磁致伸缩特性发生变化.本文设计了一种基于磁致伸缩机理的EMAT应力检测系统.利用磁致伸缩效应强烈依赖于材料的微观结构状态以及工作应力的特性,设计了一个悬臂梁实验装置,以应变片检测构件的应变作为参考值,分析磁致伸缩EMAT接受的SH波的幅值信号、静态磁场强度与应力的关系.选择A3钢试件,绘制不同应力情况下的超声信号幅值-磁感应强度关系曲线.实验结果表明,在不同的应力状态条件下,超声信号幅值-磁感应强度关系曲线的特征参数呈现单调变化.

摘要： 提出了一种通过检测铁磁性材料的磁致伸缩特性来反映残余应力的研究思路,设计了一种基于磁致伸缩原理的电磁超声应力检测系统.该系统使用FPGA产生激励信号,经功率放大后激励换能线圈,进而在铁磁性材料中激发超声波.针对电磁超声换能器信号十分微弱的特点,设计了微弱信号放大电路,提高了系统的抗干扰能力.利用此系统对多种铁磁性材料进行检测实验,绘制信号-场强曲线.实验测试结果表明,该曲线可以反映材料的磁致伸缩特性.

摘要： 本文介绍了巴克豪森信号产生的原理,以及传统上用于分析巴克豪森噪声信号的特征值.从概率统计的角度对巴克豪森信号的幅值分布进行了研究.指出在去除背景噪声的情况下,巴克豪森信号的幅值分布服从指数分布,并通过最大似然估计的方法对指数分布参数λ的取值进行了估计,提出将参数λ作为巴克豪森信号新的特征值.本文还通过实验分析了参数λ与铁磁性材料所受应力之间的关系,并发现新特征值的检测精度要高于传统特征值.

摘要： 本文就特种设备原材料、制造和使用过程中广泛采用的便携式磁轭法及交叉磁轭法磁粉检测技术的技术标准现状、主要设备器材现状、主要研究进展、应用现状及特点等方面进行了综述.

摘要： 检测铁磁性、亚铁磁性、顺磁性或抗磁性材料磁化响应的一种方法和设备，该设备包括一产生交变磁场的装置。交变磁场的周期包括第一磁化脉冲和第二去磁脉冲，磁化脉冲的含能量与去磁脉冲的含能量大致相等，磁化脉冲的持续时间大致上比磁化脉冲的周期长，去磁脉冲的磁场强度比磁化脉冲的大。用磁场检测器测定交变磁场对待测试的材料的影响。磁场检测器产生电信号，这些电信号馈到示被器、比较器或计算机上进行分析。

摘要： 本发明公开了一类铁磁性和顺磁性材料在制造电气设备上的应用。该类材料包括铁磁性和顺磁性材料及铁氧体材料，材料是指纯铁质，镍质，铁碳合金，铁镍合金，铁钴镍合金，铁钴合金，铁铝合金，铁硅合金，铁硅铝合金，铁镍锰合金，铁与稀土元素合金材料，或铁氧体材料，上述材料应用在：各种电机转子及定子绕组线圈及线圈铁芯上；各种变压器、电磁铁及线圈，直线电动机上的线圈及往复驱动推动器上；各种电感器、继电器、逆变器上的线圈及线圈芯子。用铁磁性和顺磁性材料制造的电器设备节约电能30％以上，成本降低50％～60％以上。无线电发射机和接收机的灵敏度提高至少一个数量级，广泛用于电力系统，无线电和有线电，通信，家电，国防等行业。

摘要： 本发明公开了一种磁场检测组件，包括双磁体元件及霍尔元件；所述双磁体元件包括柱状磁环及条形磁铁；所述柱状磁环套装于所述条形磁铁外部，且与所述条形磁铁无接触设置；所述柱状磁环与所述条形磁铁N极到S极之间的连线互相平行，均垂直于所述柱状磁环的环面，且方向相反；所述霍尔元件用于检测所述双磁体元件的目标侧的0磁点位置变化，当所述0磁点位置变动时，所述霍尔元件会产生对应的电信号。当温度升高或其他环境因素导致所述双磁体元件的磁场发生改变时，本发明使位于对称轴上方及对称轴下方的磁场近乎等量增加，使目标侧的0磁点位置保持不变，提高输出信号精度及准确度。本发明同时还提供了一种具有上述优点的铁磁性及磁性材料探测器。

摘要： 本申请公开了一种利用Halbach永磁阵列减小铁磁性材料磁性的方法，选择圆柱形Halbach永磁阵列作为磁源，将所述圆柱形Halbach永磁阵列沿设定轨迹贴附在铁磁性材料表面，所述设定轨迹保证每个所述圆柱形Halbach永磁阵列的内部磁场的强度方向沿着所述铁磁性材料的易磁化方向，相邻两个所述圆柱形Halbach永磁的贴附方向相反。通过控制铁磁性材料内部磁畴按照一定规律排列或形成闭合回路，将铁磁性材料的磁性锁定在一定区域内，从而减小其对外显现磁性，通过该方法对舰艇壳体进行消磁，大大提高了舰艇的磁防护性能，且不消耗能源，安装、更换、维护简单，成本低。

摘要： 本发明公开了一种用铁磁性材料和顺磁性材料制造发电机和电动机的方法。按步骤进行：机壳内腔中固定连接电磁铁芯或永久磁铁芯；电磁铁芯或永久磁铁芯骨架中心安装有永久磁铁或电磁铁制成转子；电磁铁或永久磁铁芯骨架上缠绕用铁磁性材料和顺磁材料制成定子线圈；选用的电磁铁芯骨架铁磁性材料和顺磁性材料线圈的材料包括纯铁质，镍质，铁碳合金，铁硅合金，铁钴合金，铁镍合金，铁镍锰合金，铁铝合金，铁硅铝合金，铁钴镍合金，铁与稀土元素合金材料，或铁氧体材料；各种发电机的产能和电动机的输出功率可提高30％以上，材料成本降低70％以上，电磁铁的耗能降低50％以上。广泛用于普通发电机和电动机，各种车船电机，风力发电机。

摘要： 本发明公开了一种用铁磁性材料和顺磁性材料制造直线电动机的方法。按步骤：安装的电磁铁或永久磁铁作为往复驱动推动器，往复驱动推动器侧面固定连接曲轴联接环；在电磁铁或永久磁铁左端相间隔安装第一线圈铁芯作第一定子，永久磁铁或电磁铁右端相间隔安装第二线圈铁芯作第二定子；用顺磁性材料制的线圈数量根据直线电动机设计功率计算线圈匝数；线圈材料为纯铁质，镍质，铁碳合金，铁镍合金，铁钴镍合金，铁钴合金，铁硅合金，铁铝合金，铁硅铝合金，铁镍锰合金，铁与稀土元素合金材料，或铁氧体材料；结构安全可靠，不受环境温度影响，速度为500km/h以上运行，制造成本低，解决了对环境零排放和零污染，用于汽车、火车、船或其他行业。

摘要： 本发明公开了一种用铁磁性材料和顺磁性材料制造变压器的方法。制造变压器的方法，按下述步骤进行：1)、在机壳内腔中固定连接用铁磁材料或顺磁材料制成的铁芯；2)、在磁铁芯上缠绕用铁磁材料或顺磁材料制成的线圈；3)、所选用的铁芯和线圈的材料包括纯铁质，镍质，铁碳合金，铁镍合金，铁钴镍合金，铁钴合金，铁硅合金，铁铝合金，铁硅铝合金，铁镍锰合金，铁与稀土元素合金材料，或铁氧体材料；4)、所选用的铁磁材料和顺磁性材料为上述的铁磁材料和顺磁材料的一种，或两种或叁种以上同时使用，各变压器的材料成本可降低70％以上，广泛用于各种电气设备及电路中。

摘要： 本发明公开了用铁磁性材料和顺磁性材料制造继电器和电感器的方法，按下述步骤进行：弹簧片的一端连接触头；在线圈铁芯上缠绕有铁磁性材料或顺磁材料制作的线圈；在线圈铁芯上缠绕有铁磁性材料或顺磁材料制作的线圈的数量根据继电器的设计容量计算线圈的匝数；所选用的线圈铁芯，线圈的材料均为纯铁质，镍质，铁钴，铁铝，铁硅，铁碳，铁镍锰，铁镍，铁钴镍，铁硅铝合金，铁与稀土元素合金材料，或铁氧体材料；用铁磁性材料和顺磁性材料设计制造的各种继电器，电感器和各种电器的线圈可节约电能50％以上，制造成本可降低60％以上。广泛用于电力系统，无线电和有线电，通信，家电，国防等行业。

摘要： 本发明是可以成为一种新系列的开口槽电机和相应的槽楔，其槽楔是由片状或块状的铁磁性材料与非磁性材料相间的叠层式结构，每层的面都是平行于铁齿的壁而垂直于其转子圆柱表面，它们粘结成一个整体。该槽楔象普通槽楔一样沿槽口方向插入铁芯中。图1是槽楔插入槽口后的示意图，1-铁磁性材料的拓展齿，2-非磁性材料槽口，3-槽口漏磁通截获片，4-线圈，5-槽坑漏磁通截获片。

摘要： 本申请公开了一种利用Halbach永磁阵列减小铁磁性材料磁性的方法，选择圆柱形Halbach永磁阵列作为磁源，将所述圆柱形Halbach永磁阵列沿设定轨迹贴附在铁磁性材料表面，所述设定轨迹保证每个所述圆柱形Halbach永磁阵列的内部磁场的强度方向沿着所述铁磁性材料的易磁化方向，相邻两个所述圆柱形Halbach永磁的贴附方向相反。通过控制铁磁性材料内部磁畴按照一定规律排列或形成闭合回路，将铁磁性材料的磁性锁定在一定区域内，从而减小其对外显现磁性，通过该方法对舰艇壳体进行消磁，大大提高了舰艇的磁防护性能，且不消耗能源，安装、更换、维护简单，成本低。