中 華 人 民 共 和 國 專 業(yè) 軍 用 標 準
ZJB J10 001-86
航空軸承零件磁粉探傷規(guī)范
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1引言
1.1 本規(guī)范具體規(guī)定了軸承零件磁粉探傷工藝過程及其參數。
1.2 本規(guī)范主要用于檢查鐵磁性材料制成的航空軸承零件和其它**品軸承零件(鋼球除外)的表面和近表面裂紋及其它缺陷。
1.3 航空軸承零件一律采用濕法進行磁粉檢查。并根據被檢查零件的具體情況，確定采用連續(xù)法或剩磁法進行檢查。
1.4 若無明確規(guī)定，航空軸承零件可采用非螢光磁粉法，亦可采用螢光磁粉法進行檢查。
1.5 磁粉探傷應在容易產生缺陷的加工工序(如熱處理、磨削和冷、熱形變加工等)之后進行。
2對探傷人員和探傷設備的要求
2.1 磁粉探傷人員應受過適當的技術訓練，具備一定的專業(yè)知識，能正確進行操作，具有良好的視力。
2.2 軸承零件用的磁粉探傷機一般采用固定式。探傷設備應能完成磁化、施加磁懸液、觀察、退磁。退磁裝置允許單獨安裝。
2.3 磁粉探傷機的磁化電流應能進行調節(jié)。探傷機應裝有電流表，電流表并應符合GB776-76規(guī)定的5級(±5%)精度。電流表刻度盤的長度應大于60mm。
2.4 磁粉探傷機應配備有磁懸液槽(箱)，槽(箱)用非磁性耐腐蝕材料制成。磁懸液槽(箱)應裝有攪拌裝置或采用人工攪拌。
2.5 用剩磁法檢查航空軸承零件時，交流磁粉探傷機必須配備斷電相位控制器或其它裝置，以保證零件有足夠而穩(wěn)定的剩磁。
2.6 磁粉探傷機所用的材料一般是易燃和易揮發(fā)的物質。所以磁粉探傷機應遠離熱源或火源，宜安裝在通風良好的單獨房間內，有條件者，應采用專用電源供電。
2.7 磁粉探傷機的接觸板應有足夠的夾持力，以便牢固地夾持住被檢查的零件或芯棒，但不得使零件變形。
2.8 用非熒光磁粉探傷時，檢驗場所應配有80W以上的日光燈照明，并盡可能采用充足的白光照明，用熒光磁粉探傷時，被檢驗區(qū)應遮黑，周圍的白光應不大于10Lx。
2.9 用熒光磁粉檢查時，探傷機應配備波長320-400nm的紫外線燈，距燈40cm處紫外線強度不得低于800-1000μW/平方厘米。
2.10 凡進行磁粉探傷的軸承工廠一般應配備高斯計、磁懸液測定管、Ａ型標準試片和放大鏡等輔助儀器和工具。
3對磁粉和液體分散劑的要求
3.1 對磁粉的要求
3.1.1 磁粉應具有高的磁導率，低的矯頑力和剩磁，粒度均勻。用于濕法檢查時，顆粒尺寸為10-40μm，*大尺寸不得超過50-60μm。
3.1.2 非熒光磁粉一般為黑色的Ｆe3Ｏ4和褐紅色的γ-Ｆe2Ｏ3以及其它顏色的磁粉。一般情況下，黑色磁粉比褐紅色磁粉探傷靈敏度高。
3.1.3 熒光磁粉是指能在波長為320-400nm的紫外線激發(fā)下，發(fā)出螢光的磁粉。螢光磁粉亮度要高，*好呈黃綠色。
3.1.4 對非熒光磁粉，用磁性稱量法稱出的磁粉重量不得少于7g；用酒精沉淀法檢驗粒度時，磁粉液柱的高度不得低于18cm。磁粉應能通過200目篩子。
3.1.5 對熒光磁粉，用磁性稱量法稱出的磁粉重量不得少于6g，用酒精沉淀法檢驗粒度時，磁粉液柱的高度不得低于18cm。磁粉應能通過200目篩子。
3.1.6 無論熒光磁粉還是非熒光磁粉，均應在經工廠主管部門批準使用的具有自然缺陷(或人工缺陷)的試件(塊)上檢查，缺陷磁痕顯示清晰，方可采用。
3.2 對液體分散劑的要求
3.2.1 液體分散劑應符合揮發(fā)度低，化學穩(wěn)定性好，閃點高，對人體健康無損害，易于清洗和對零件無腐蝕等要求。
3.2.2 航空軸承零件用非熒光磁粉探傷時，一般采用變壓器油與煤油的混合液作分散劑。在使用溫度下，其運動粘度不得超過5平方毫米/s，一般為3-5平方毫米/s。變壓器油與煤油的比例推薦為1：2----1：5。
3.2.3 航空軸承零件用熒光磁粉探傷時，采用無味煤油作為分散劑。
3.2.4 如果用水作為分散劑時，必須在水中添加濕潤劑和防銹劑。需要**泡沫時,應添加消泡劑。但采用熒光磁粉時，消泡劑不得影響磁粉的使用性能。
4磁懸液及其配制
4.1 磁懸液的工作溫度和濃度
4.1.1 進行磁粉探傷時，磁懸液的工作溫度不得超過其閃點溫度的80%。油磁懸液的閃點應高于60℃。
4.1.2 磁懸液的濃度用每升液體中所含磁粉的克數來表示。磁懸液濃度推薦如下：
非熒光磁粉 15-30g/L
熒光磁粉 1-5g/L
4.2 磁懸液的配制
4.2.1 油磁懸液的配制
將稱量好的油取出少許，且與磁粉均勻混合，使磁粉全部潤濕，攪拌成糊狀。然后，邊攪拌邊加入其余的油，使其充分混合均勻。
4.2.2 水磁懸液的配制
將濕潤劑與防銹劑稱好，加入少量的水攪拌，使其全部溶解，然后，將稱量好的磁粉倒入，使其全部潤濕，攪拌成糊狀，再加入其余的水，充分攪拌均勻。
4.2.3 磁懸液的檢驗
配制好的磁懸液，必須用工廠主管部門批準使用的具有自然缺陷(或人工缺陷)的試件(塊)進行檢查，缺陷磁痕應顯示清晰，并要測定100mL磁懸液樣品的磁粉含量,合格后方可使用。水磁懸液還需進行水斷試驗，保證濕潤性能良好。
5對被檢查零件的要求
5.1 被檢查零件在探傷前應**油、鐵銹、毛剌、纖維、金屬屑等臟物。
5.2 被檢查零件上的油孔等在探傷前應塞住，以免探傷后難以**磁粉。
5.3 采用通電法磁化時，應將零件與電極接觸區(qū)內的不導電層去掉。電極上并要加銅網或鉛墊，以減少接觸電阻。
5.4 無論采用何種方法進行磁化，軸承零件均不允許產生**、變形。
6磁粉探傷程序
6.1 剩磁法檢查時的主要程序如下：
a. 零件表面準備;
b. 磁化。瞬時通電，磁化時間為0.5-1s;
C. 施加磁懸液。往零件上澆注磁懸液2-3次，或將零件浸入磁懸液中約30s，然后緩慢取出，靜置1-2min;
d. 觀察。如有懷疑者，可重新退磁、磁化、施加磁懸液，進行檢查;
e. 退磁。
f. 零件的清洗和防銹;
g. 檢查結果的記錄。
6.2 連續(xù)法的操作程序與剩磁法大體相同，區(qū)別在于零件的磁化與施加磁懸液同時進行。一般是在澆注磁懸液的同時通電1-3s，停止?jié)沧⒋艖乙汉笤偻姅荡?，每?/span>0.5-1s。
6.3 用剩磁法檢查時，從磁化之后到磁痕觀察結束之前，零件之間不得相互碰撞或與其它鐵磁物體相接觸。
6.4 磁懸液噴嘴的壓力和流量應調節(jié)適宜，噴出的液流不得把已形成的磁痕沖洗掉。
7磁化方法
7.1 磁化方向
當缺陷方向與磁通方向垂直時，缺陷顯示的靈敏度*高，當缺陷方向與磁通方向平行時，缺陷可能顯現不出來。因此，在預知缺陷方向時，應選擇有利于發(fā)現缺陷的方向進行磁化；在未知缺陷方向時，零件至少要進行周向和縱向兩種磁化或復合磁化。
7.2 周向磁化法
磁化電流直接通過被檢查零件或通過穿入零件孔內的導**(芯棒)，在零件內產生周向磁場的方向。這種方法是用來發(fā)現零件上與電流方向平行的缺陷或零件端面上呈輻射狀的缺陷。.周向磁化是軸承零件磁粉探傷中應用*廣泛的方法之一。
7.3 縱向磁化法
零件置于通電線圈中或夾于電磁鐵磁軛之間進行磁化，在零件內會產生與磁化線圈軸線或電磁鐵兩極間的磁力線相平行的磁場。這種方法用于檢查磁力線與零件軸線相垂直的橫向缺陷。
7.4 復合磁化法
使零件在縱向和周向兩個方向或三個方向同時進行磁化，以顯示零件各個方向上的缺陷。復合磁化，一般采用連續(xù)法檢驗。
8磁化規(guī)范
8.1 周向磁化規(guī)范
8.1.1 一般航空軸承零件，磁化電流按表1選取。
表1 周向磁化電流
檢查方法 | 交流 | 直流 | 全波整流 | 半波整流 | 半波整流 (兩倍平均值) |
剩磁法 | 25--45d | 35--60d | 20--40d | 12--20d | 20--40d |
連續(xù)法 | 8--15d | 10--20d | 7--15d | 4--8d | 7--15d |
注：①d為零件外徑，以mm計；
② 交流電和整流電均為峰值.
磁粉探傷中，對磁化起作用的是電流的峰值，若電流表指示的不是峰值電流，則按表2進行換算：
表2 各種電流類型峰值電流換算表
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電流類型 │ 電流表指示 │ 換算關系
──────┼────────┼──────────────
│ │ __
交 流 │ 有效值 │ 峰值=√2 有效值
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直 流 │ 平均值 │ 峰值=平均值
──────┼────────┼──────────────
│ 平均值 │ 峰值=π平均值
單相半波 ├────────┼──────────────
│ 兩倍平均值 │ 峰值=π/2平均值
──────┼────────┼──────────────
單相全波 │ 平均值 │ 峰值=π/2平均值
──────┼────────┼──────────────
三相半波 │ 平均值 │ _
│ │ 峰值=2π/3√3
──────┼────────┼──────────────
三相全波 │ 平均值 │ 峰值=π/3平均值
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8.1.2 經正常工藝熱處理過的航空軸承用鋼，應采用表3的周向磁化規(guī)范。
8.1.3 一般航空軸承鋼按正常工藝熱處理的，均可采用剩磁法檢查。屬于這類鋼的有：GCr15、ZGCr15、M50、GCr15SiMn、20Cr2Ni4A、W9Cr4V2等。9Cr18和14-4等鋼由于剩磁較低，宜采用連續(xù)法。退火狀態(tài)或熱形變加工后的軸承零件均采用連續(xù)法檢查。
表3 航空軸承零件周向磁化規(guī)范
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│ │ 磁化電流Ａ
鋼 種 │ 熱處理工藝 ├─────┬─────
│ │ 剩磁法 │ 連續(xù)法
───────┼───────────────┼─────┼─────
│840℃淬火,150℃回火 │I=25--40d │I=12--15d
Gr15 ├───────────────┼─────┼─────
│840℃淬火,250℃回火 │ │I=8--10d
───────┼───────────────┼─────┼─────
Gr15SiMn │840℃淬火,170-180℃回火 │I=25--40d │I=12--15d
───────┼───────────────┼─────┼─────
14-4 │1120℃淬火,540-560℃回火2h,3次│I=35--45d │I=15--20d
───────┼───────────────┼─────┼─────
9Cr18 │1090℃淬火,-70℃冷處理2.5h, │I=35--45d │I=15--20d
│150-160℃回火3h │ │
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W9Cr4V2 │1120-1240℃淬火,560-580℃回火 │I=20--30d │I=12--15d
│2h,3次 │ │
───────┼───────────────┼─────┼─────
M50 │1120℃加熱,110-140℃熱油淬火 │I=25--40d │I=12--15d
│2-2.5min,530-540℃回火2h,3次 │ │
───────┼───────────────┼─────┼─────
20Cr2Ni4A │滲碳,550℃,高溫回火5h,650℃二 │ │
│次高溫回火5h,805℃淬火,-40℃冷│I=25--40d│I=10--15d
│處理,150℃回火3h │ │
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注： ①d為零件外徑，以mm計。
②I為磁化電流(峰值電流)。
8.1.4 芯棒置于軸承套圈中心或用芯棒偏置磁化時，芯棒直徑和*少偏置磁化點數如表4規(guī)定。
表４
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軸承套圈內徑D │ 芯棒直徑d1 │ 偏 置 磁 化
mm │ mm │ 點 數
──────────┼────────────┼────────────
100級以下 │ d1=2/3D │ 1
>100-150 │ 50-60 │ 2
>150-200 │ 50-60 │ 3
>200-300 │ 50-60 │ 4
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8.1.5 芯棒置于軸承套圈中心磁化時，磁化電流可按表1和表3中的偏低值或中間值選取；芯棒偏置多點磁化時，磁化電流可按表中偏低值選取，并隨套圈壁厚的增大而增加磁化電流。對于外徑小于30mm的小套圈，一般允許用芯棒單點偏置磁化。芯棒單點偏置磁化時，可按表中選取稍大的磁化電流值。
8.1.6 材料的矯頑力越大，磁化電流應選取越高的值。粗加工或熱處理后的零件進行檢查時，可選取較低的磁化電流值；終加工后的零件應選取較高的磁化電流值。
8.1.7 有鍍層和涂層的零件，*好采用連續(xù)法檢查。
8.1.8 分段偏置磁化時，要有10%的磁化重迭區(qū)。有效磁化距離大約是芯棒直徑的4倍。
8.2 縱向磁化規(guī)范
8.2.1 用線圈縱向磁化零件時，應考慮零件退磁因子(L/d值。L--零件長度；d--零件直徑)的影響。剩磁法按下述原則選擇磁場強度值：
a. L/d>10的零件，空載線圈中心磁場強度應大于11.94kＡ/m(約150Ｏe)。
b. 2<10的零件，空載線圈中心磁場強度應大于19.89kＡ/m(約250Ｏe)。
c. L/d<2的零件，應將若干個零件連接在一起磁化，連接后的長度不得大于150mm，線圈中心磁場強度按零件連接后的L/d值選取。
d. 用線圈縱向磁化時所需的安匝數，按下式計算：
Ｋ
ＮＡ＝────
L/d
式中：Ｎ──線圈匝數;
Ａ──電流值，Ａ;
Ｌ──零件長度，mm;
ｄ──零件直徑，mm;
Ｋ──系數。
交流和全波整流電取30000，直流電取45000，半波整流電取15000。
8.2.2 用線圈縱向磁化零件時，連續(xù)法采用的磁場強度和磁化安匝數，可略低于剩磁法，但不得低于1/2。
8.2.3 用線圈縱向磁化時，零件應貼近線圈壁放置。
8.2.4 用磁軛法縱向磁化時，可用磁場強度計測量磁鐵兩極間零件表面的磁場強度。對剩磁法磁場強度應大于9.55-14.32kＡ／m。連續(xù)法可為剩磁法的1/2。
8.2.5 用磁軛法縱向磁化滾子時，裝填滾子的夾具面積不得大于磁極面積。
8.2.6 用磁軛法縱向磁化套圈時，若套圈端面大于磁極端面，則應沿套圈端面分段磁化，并且每次要使有效磁化區(qū)重迭10%。
8.3 其它磁化規(guī)范的選擇
8.3.1 軸承零件也可用Ａ型標準試片(采用中、高靈敏度的試片)確定連續(xù)法的磁化規(guī)范。使用時，將A型標準試片開槽的一面緊貼于零件表面上，用膠紙固定，但不得將膠紙貼住開槽部位。根據人工缺陷的顯示，確定施加的磁場大小和方向。
8.3.2 軸承套圈若采用感應電流磁化法，零件中的感應電流值按表1和表3計算選取。
8.2.3 軸承零件推薦采用復合磁化法或脈沖磁化法。
9退磁
9.1 退磁裝置應東西方向安放，以消除地磁場的影響。
9.2 探傷后，所有合格軸承零件均需退磁。
9.3 退磁場的磁場強度應大于磁化場的磁場強度。
9.4 在軸承行業(yè)中應用*廣泛的是用交流電退磁。退磁時，零件應通過退磁線圈,并且離開退磁線圈至少1.5m遠。直流磁化的零件，應采用直流退磁。
9.5 已退磁的零件不得帶入正在工作的磁化設備或退磁裝置1.5m范圍之內。
9.6 對軸承及其零件，可采用退磁效果好的旋轉磁場退磁法。
9.7 許多小零件同時退磁時，應將零件之間留有一定的間隔，單層擺放于無磁性的盤子中或料筐內。
9.8 已退磁的軸承零件，若對剩磁大小有要求者可按有關技術文件的規(guī)定檢查，若無技術文件規(guī)定可參考表5的退磁標準檢查。
表 ５
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軸承零件尺寸范圍 │ 剩 磁 mＴ
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外徑大于110mm套圈和保持架 │ 0.5
外徑為110mm以下的套圈 │ 0.4
各種尺寸的滾子 │ 0.4
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10 探傷結果的記錄
10.1 探傷結果記錄應包括下列主要內容：
a. 軸承型號、零件名稱和數量;
b. 探傷設備的規(guī)格型號，檢查方法和磁化電流值;
C. 零件鋼種及其熱處理工藝;
d. 報廢零件數量及其原因;
e. 檢驗日期和檢驗員簽名。
10.2 如有必要進行長久性記錄，可采用照相、描繪、復型等方法記錄存檔。
11 設備的維護與工藝控制
11.1 設備和維護和檢驗系統(tǒng)性能的控制
11.1.1 每天工作前，需用經工廠主管部門批準的具有已知自然缺陷(磨削裂紋、淬火裂紋等)的軸承零件進行檢查。亦可用Ａ型標準試片用連續(xù)法檢查，以確保探傷設備、磁粉和磁懸液在正常條件下工作。
11.1.2 探傷設備每年應檢修一次，并對設備的電氣部分進行**的檢查(絕緣狀態(tài)、電流調節(jié)裝置、信號指示等)。
11.1.3 磁粉探傷設備的電流表應半年校驗一次。
11.2 磁懸液濃度的測定
11.2.1 啟動泵約30min或采取其它相應措施，使磁懸液攪拌均勻。
11.2.2 取100mL磁懸液，倒入垂直放置的磁懸液沉淀管內，靜置30min以上，使其完全沉淀為止(有時需達24h)，在固體和液體之間出現一條分界線。若沉淀的磁粉出現松散的團聚現象而不是密實的磁粉層，則應作**次取樣測定。若出現同樣現象，則說明磁粉已被磁化，應更換磁懸液。
11.2.3 讀出磁粉沉淀量。100mL磁懸液抽樣中，非熒光磁粉應為1.5-3.0mL；熒光磁粉應為0.1-0.5mL。
11.3 磁懸液濃度的校驗
11.3.1 視工作量大小，每星期至少校驗一次磁懸液濃度。
11.3.2 當磁懸液濃度不符合規(guī)定值時，應添加磁粉和分散劑，并重新校驗磁懸液濃度，符合規(guī)定方可使用。
11.4 磁懸液的維護
11.4.1 磁懸液槽(箱)不用時，需加蓋并蓋好。
11.4.2 不同磁懸液不能混合使用。
11.4.3 零件在磁粉探傷前，首先應除油和**各種臟物，方可進行探傷，以免污染磁懸液。
11.4.4 當磁懸液被外來物質(油、水和其它臟物)所污染，致使磁懸液的性能改變或影響缺陷磁痕顯示的清晰度時，必須更換磁懸液。視工作量的大小，對熒光和非熒光磁粉磁懸液，每季更換次數不得少于一次。
11.4.5 更換磁懸液時，需用煤油或含有乳化劑的水仔細清洗磁懸液槽(箱)、格柵等，擦干后方可倒入新磁懸液。
11.5 水磁懸液的校驗
11.5.1 濕潤性
將水磁懸液施加到零件表面，此時應達到“無水斷表面”。方法是將試件或零件浸沒在磁懸液中，取出后，觀察其表面狀況。若零件表面磁懸液薄膜是連續(xù)而均勻地覆蓋整個表面，則說明濕潤劑是足夠的，濕潤性良好。若磁懸液膜間斷，零件部分表面裸露，磁懸液形成許多分開的液滴，則濕潤性差，需增添濕潤劑。
11.5.2 防銹性
將零件浸泡在水磁懸液中24h，零件不生銹者為合格。
11.6 紫外線燈的校驗和維護
11.6.1 紫外線強度應半月檢查一次，檢查步驟如下:
a. 接通紫外線燈，預熱15-20min，使輸出達到*大值。
b. 將紫外線強度計置于40cm處，紫外線強度達到800-1000μＷ/平方厘米以上,
則認為合格。
11.6.2 應采取相應措施，使紫外線燈的電壓保持穩(wěn)定。
11.6.3 應經常用干凈的絨布擦去濾光片和燈上的灰塵與臟物。不得使用有裂紋和破碎的濾光片。
11.7 磁粉粒度的檢驗
酒精沉淀法檢驗磁粉粒度應符合HB/Z 72-83《航空零件磁粉探傷說明書》的規(guī)定。
11.8 磁粉磁性的測定
磁性稱量法測量磁粉磁性應符合HB/Z 72-83《航空零件磁粉探傷說明書》的規(guī)定。
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附加說明:
本標準由機械工業(yè)部洛陽軸承研究所提出。
本標準由機械工業(yè)部洛陽軸承研究所歸口。
本標準由機械工業(yè)部洛陽軸承研究所和洛陽軸承廠負責起草。
本標準主要起草人王令文、謝廣慶。
機械工業(yè)部1986-06-02發(fā)布 1986-12-01實施