巴克豪森法研究背景及意義

鋼等鐵磁材料及其加工構(gòu)件具有優(yōu)良的硬度、強(qiáng)度及韌性等機(jī)械性能，被廣泛應(yīng)用于橋梁建筑、能源運(yùn)輸、交通工程等一系列關(guān)乎國民生計(jì)的重要領(lǐng)域。

鐵磁構(gòu)件長時(shí)間暴露在比較糟糕的環(huán)境中，如超高溫度、較高負(fù)荷等惡劣環(huán)境下，容易使得材料承受能力變?nèi)跎踔廉a(chǎn)生裂紋等。無損檢測是評(píng)估材料性能的重要技術(shù)手段，能及時(shí)發(fā)現(xiàn)材料缺陷，保證安全。裂紋是導(dǎo)致材料失效的重要原因之一，被稱為“工業(yè)癌癥"。鐵磁構(gòu)件在長期載荷下，局部由于受力不均出現(xiàn)殘余應(yīng)力以及應(yīng)力集中，最終導(dǎo)致裂紋的產(chǎn)生，使得構(gòu)件變形斷裂引發(fā)事故。如圖a為斜拉索大橋長期超荷下，導(dǎo)致斜拉索斷裂，橋面坍塌。圖b為鋼軌長時(shí)間應(yīng)力集中，得不到釋放，導(dǎo)致鋼軌變形，危及行車安全。圖c為天然氣輸送管道長期高壓下，產(chǎn)生裂紋，導(dǎo)致天然氣泄漏，發(fā)生火災(zāi)。歸根到底，應(yīng)力是導(dǎo)致鐵磁材料性能退化，產(chǎn)生缺陷的重要因素?？赏ㄟ^應(yīng)力檢測對(duì)構(gòu)件材料的工作情況進(jìn)行預(yù)判。

圖a 拉索橋長期載荷導(dǎo)致坍塌

圖b 應(yīng)力集中導(dǎo)致鋼軌變形

圖c 長期高壓導(dǎo)致天然氣管道泄漏

如何檢測鐵磁材料構(gòu)件的微觀缺陷、應(yīng)力狀態(tài)和疲勞狀態(tài)并預(yù)測剩余壽命是工程應(yīng)用中的一個(gè)比較棘手的問題。應(yīng)力無損檢測技術(shù)是可以解決這一問題的重要技術(shù)手段。一方面，要判斷應(yīng)力集中的位置；另一方面，它可以用來分析被評(píng)價(jià)構(gòu)件的狀態(tài)并預(yù)測其發(fā)展趨勢并進(jìn)行測量，進(jìn)行安全評(píng)價(jià)，發(fā)現(xiàn)不安全地區(qū)，以便及早發(fā)出警報(bào)。

巴克豪森法殘余應(yīng)力檢測儀可以對(duì)材料的殘余應(yīng)力分布進(jìn)行快速檢測和鑒別。作為X射線衍射法的補(bǔ)充，對(duì)大量樣品的快速鑒別效率高，GNR公司現(xiàn)已推出MagStress5c 巴克豪森應(yīng)力檢測儀。