研究内容

以带典型缺陷的工业常用钢种（如：20＃、45＃等）平板试件为研究对象进行常温拉伸试验，检测金属磁记忆信号，对比不同试验条件下试件表面漏磁场分布结果；

目标：

通过本实验，建立20#钢应力大小与磁场强度变化的关系曲线。通过分析这个力磁效应的曲线，找到材料损伤前磁场大小的临界点，可以预防材料由于失效引起的安全事故。

主要特色：

20#钢在锅炉高温管道中有很大的应用，由本实验的结果，也为锅炉行业的无损检测提供又一种新的检测方法做铺垫。由于磁记忆检测这项技术的应用目前还不是很完善，我门还需要做更多的工作。

本次毕业设计就是对磁记忆检测技术的基础试验研究，本次试验主要目的：（1）研究不同载荷下铁磁构件磁记忆信号的分布规律（2）研究不同缺口形状铁磁构件磁记忆信号分布规律。研究拉伸载荷下铁磁构件磁记忆信号分布规律，对不同载荷下以及不同缺口形状铁的20#钢试件进行加载荷的拉伸试验，检测构件不同路径的表面漏磁场法相分量Hp（y）值的大小，通过对载荷相同时，相同试件路径A与B相比较；载荷不同时，试件路径A的变化，路径B的变化；载荷相同时，不同试件路径A的比较，路径B的比较来分析磁记忆信号曲线分布规律实。验结果表明：处于不同变形阶段，不同的缺口的铁磁构件，磁记忆信号法相分量Hp（y）分布曲线表现出不同的非线性程度与幅值大小。

本课题需进行以下研究工作

1、试件制作出来后，对试件进行去应力退火操作，以消除残余应力的影响。将退火后的试件用砂纸打磨，打磨完毕后，对试件编号：0#、1#、2#、3#将原始试件画出测量路径A，B，C，测量路径A，B，C的磁记忆信号。

实验方案

1、用电子拉伸试验机测量试件0#和1#的应力应变曲线，了解20#钢的应力-应变曲线，熟悉试件的弹、塑性变形阶段。记录试件的屈服强度，抗拉强度，根据强度设计钢材加载到最大拉应力载荷大小及加载梯度。

2、根据试件应力应变曲线，设计每次最大加载的应力值。

3、根据每次设计的加载梯度值进行加载实验，每次加载到设定的加载值时，离线测量路径的漏磁场。

4、根据规定好的表格填写每次测量所取得的数据。

5、试件人工缺陷面积U形槽的横截面积是102.01(mm2)，半圆是101.50（mm2）。   

总结

（1）受外加载荷作用下的铁磁试件，其应力集中部位有很高应力能，为了抵消此部分能量的增加使铁磁构件内总的自由能趋于最小，自发磁化的方向发生改变，使磁畴组织发生重新取向排列，使得铁磁构件表面磁场分布随载荷发生变化。

（2）基于铁磁材料的内部能量平衡，结合试件的位错理论及地磁场作进一步完善试验。

展望

 (1)若试件在拉伸过程中发生横向的形变使测量点发生了少量的偏移，对结果分析是否会有影响。

（2）本文虽然总结了一些有关磁记忆现象的规律，在整体上来说这是远远不够的。要揭示磁记忆现象的本质，还需做大量的基础性研究。