تست MT

تست MT

بازرسی با ذرات مغناطیسی یک فرآیند آزمون غیرمخرب است که برای شناسایی عیوب یا ناپیوستگی‌هایی طراحی شده است که با چشم غیرمسلح قابل مشاهده نیستند و در سطح یا زیرسطح‌های کم‌عمق تا عمق ۲ میلی‌متر قرار دارند.

هدف از تست ذرات مغناطیسی ایجاد یک میدان مغناطیسی در بالای عیب و شناسایی آن از طریق حضور میدان نشتی شار مغناطیسی است.

برای شناسایی میدان‌های مغناطیسی بالای عیوب در نواحی بازرسی شده از قطعه، ذرات فرومغناطیسی استفاده می‌شوند که به صورت معلق در یک مایع یا در هوا (روش خشک) اعمال می‌شوند.

بازرسی با ذرات مغناطیسی برای شناسایی عیوب (ناپیوستگی‌های موجود در سطوح و زیرسطح‌های کم‌عمق) در مواد فرومغناطیسی استفاده می‌شود.

فرآیند بازرسی با ذرات مغناطیسی

با مغناطیسی کردن ناحیه مورد آزمایش، یک میدان مغناطیسی ایجاد می‌شود. در قسمت‌های عاری از عیب در قطعه، شار مغناطیسی مسیر خود را تغییر نمی‌دهد. اما اگر عیبی مانند ترک، آخال‌های غیر فلزی، حفره‌ها و ... در مسیر شار مغناطیسی وجود داشته باشد، برخی از خطوط مغناطیسی از قطعه خارج می‌شوند. در محل‌هایی که خطوط مغناطیسی خارج و مجدداً وارد می‌شوند، قطب‌های مغناطیسی محلی (N و S) و یک میدان مغناطیسی در بالای عیب تشکیل می‌شوند.

در میدان مغناطیسی بالای عیب، نیروهایی بر ذرات فرومغناطیسی اثر می‌گذارند. تحت تأثیر این نیروها، ذرات فرومغناطیسی مغناطیسی شده و به یکدیگر جذب می‌شوند. این ذرات به صورت زنجیره‌هایی به سمت عیب حرکت کرده و در آنجا به صورت نوارهایی جمع می‌شوند. عرض نوارهای پودر ته‌نشین‌شده به طور قابل توجهی بیشتر از عرض ترک‌ها و ترک‌های مویی است. بنابراین، بازرسی با ذرات مغناطیسی می‌تواند کوچک‌ترین ترک‌ها با عرض بازشدگی 0.001 میلی‌متر، عمق 0.01 میلی‌متر و بیشتر و همچنین سایر عیوب را شناسایی کند.

بازرسی با ذرات مغناطیسی چیست و چگونه در آزمون‌های غیرمخرب (NDT) استفاده می‌شود؟
بازرسی با ذرات مغناطیسی (Magnetic Particle Testing - MT) یک روش آزمون غیرمخرب است که برای شناسایی ناپیوستگی‌های سطحی و نزدیک به سطح در مواد فرومغناطیسی استفاده می‌شود. این روش شامل مغناطیسی کردن ماده فرومغناطیسی و سپس اعمال ذرات فرومغناطیسی ریز به سطح است. ناپیوستگی‌ها، مانند ترک‌ها یا حفره‌ها، میدان مغناطیسی را مختل کرده و یک میدان نشتی ایجاد می‌کنند. ذرات فرومغناطیسی به این میدان‌های نشتی جذب شده و علائم قابل مشاهده‌ای از ناپیوستگی‌ها تشکیل می‌دهند.

مزایا و محدودیت‌های بازرسی با ذرات مغناطیسی

مزایا:

1. تشخیص عیوب سطحی و نزدیک به سطح: MT به طور مؤثری ناپیوستگی‌های سطحی و کمی زیرسطحی را شناسایی می‌کند.
2. سریع و نسبتاً ساده: این فرآیند سریع است و برای پروژه‌های حساس به زمان مناسب است.
3. کم‌هزینه: در مقایسه با برخی دیگر از روش‌های NDT، هزینه کمتری دارد.
4. انعطاف‌پذیری: برای مواد فرومغناطیسی مختلف مانند آهن، نیکل، کبالت و آلیاژهای آن‌ها قابل استفاده است و برای اشکال و اندازه‌های مختلف مناسب است.
5. نتایج فوری: نتایج بازرسی بلافاصله قابل مشاهده هستند و امکان تصمیم‌گیری سریع را فراهم می‌کنند.
6. تجهیزات قابل حمل: برخی از تجهیزات MT قابل حمل هستند و امکان بازرسی در محل یا مکان‌های دورافتاده را فراهم می‌کنند.
7. اطلاعات کمی: این روش علاوه بر شناسایی عیوب، اطلاعاتی درباره اندازه، جهت‌گیری و شدت آن‌ها ارائه می‌دهد.

محدودیت‌ها:

1. محدود به مواد فرومغناطیسی: فقط برای موادی قابل استفاده است که قابلیت مغناطیسی شدن دارند.
2. آماده‌سازی سطح: سطح قطعه باید تمیز و عاری از آلودگی باشد، که می‌تواند زمان و تلاش بیشتری را بطلبد.
3. محدودیت عمق: MT بیشتر برای شناسایی عیوب سطحی و نزدیک به سطح مؤثر است و ممکن است عیوب عمیق‌تر را شناسایی نکند.
4. نیاز به خنثی‌سازی مغناطیسی: پس از بازرسی، قطعه اغلب باید خنثی‌سازی مغناطیسی شود تا میدان مغناطیسی باقیمانده از بین برود، که به تجهیزات و زمان بیشتری نیاز دارد.
5. شرایط محیطی: شرایط محیطی مانند دماهای بالا یا رطوبت زیاد می‌توانند عملکرد MT را تحت تأثیر قرار دهند.
6. ایمنی و سلامت: برخی از ذرات مغناطیسی ممکن است خطرات ایمنی و سلامتی داشته باشند و نیاز به مدیریت و دفع صحیح دارند.

نحوه عملکرد بازرسی با ذرات مغناطیسی: اصول پایه‌ای

برای درک عملکرد MT، باید با اصول مغناطیس آشنا شوید. در روش MT، یک میدان مغناطیسی به قطعه‌ای که تحت بازرسی است، اعمال می‌شود. از تجهیزات مختلف مانند یوک‌ها، کویل‌ها یا الکترودها برای مغناطیسی کردن ماده استفاده می‌شود. میدان مغناطیسی می‌تواند با جریان متناوب (AC) یا جریان مستقیم (DC) اعمال شود، بسته به نیاز بازرسی.

پس از مغناطیسی کردن قطعه، ذرات فرومغناطیسی (به‌صورت پودر خشک یا معلق در مایع) روی سطح اعمال می‌شوند. این ذرات به نواحی‌ای که میدان مغناطیسی به دلیل ناپیوستگی‌ها مختل شده است (مانند ترک‌ها یا حفره‌ها) جذب می‌شوند و علائم قابل مشاهده‌ای را تشکیل می‌دهند.

انواع مواد در بازرسی با ذرات مغناطیسی

تمام مواد به نوعی به میدان‌های مغناطیسی واکنش نشان می‌دهند. واکنش مواد به میدان مغناطیسی به سه دسته تقسیم می‌شود:

1. مواد دیامغناطیسی: این مواد به‌طور ضعیف توسط میدان مغناطیسی دفع می‌شوند و پس از حذف میدان، هیچ مغناطیسی باقی نمی‌ماند.
   مثال‌ها: مس، طلا و بیسموت.
2. مواد پارامغناطیسی: این مواد به‌طور ضعیف توسط میدان مغناطیسی جذب می‌شوند و پس از حذف میدان، مغناطیسی باقی نمی‌ماند.
   مثال‌ها: آلومینیوم، پلاتین و برخی فولادهای زنگ‌نزن.
3. مواد فرومغناطیسی: این مواد به شدت توسط میدان مغناطیسی جذب می‌شوند و می‌توانند به‌طور دائمی مغناطیسی شوند.
   مثال‌ها: آهن، نیکل و کبالت.

انواع میدان‌های مغناطیسی در MT

1. مغناطیس دایره‌ای: با عبور جریان از قطعه یا یک رسانای مرکزی ایجاد می‌شود و میدان مغناطیسی اطراف قطعه ایجاد می‌کند. برای شناسایی ناپیوستگی‌های طولی مناسب است.
2. مغناطیس طولی: با قرار دادن قطعه در یک کویل یا استفاده از یوک ایجاد می‌شود و میدان مغناطیسی در طول قطعه ایجاد می‌کند. برای شناسایی ناپیوستگی‌های عرضی مؤثر است.
3. مغناطیس جریان متناوب (AC): برای بازرسی سطحی استفاده می‌شود و میدان قوی در سطح ایجاد می‌کند اما به عمق نفوذ نمی‌کند.
4. مغناطیس جریان مستقیم (DC): نفوذ بیشتری دارد و برای شناسایی ناپیوستگی‌های زیرسطحی مناسب است.

انواع ذرات مغناطیسی در MT:

ذرات فرومغناطیسی مختلفی در MT استفاده می‌شود که هر کدام برای شرایط خاص و کاربردهای ویژه‌ای مناسب هستند.

بازرسی با ذرات مغناطیسی به دلیل دقت بالا، سرعت عمل و هزینه مقرون‌به‌صرفه، یک روش حیاتی در ایمنی و اطمینان از کیفیت تجهیزات و سازه‌ها است.