中 华 人 民(mín) 共 和 國(guó) 专 业 军 用(yòng) 标 准
ZJB J10 001-86
航空轴承零件磁粉探伤规范
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1引言
1.1 本规范具體(tǐ)规定了轴承零件磁粉探伤工艺过程及其参数。
1.2 本规范主要用(yòng)于检查铁磁性材料制成的航空轴承零件和其它**品轴承零件(钢球除外)的表面和近表面裂纹及其它缺陷。
1.3 航空轴承零件一律采用(yòng)湿法进行磁粉检查。并根据被检查零件的具體(tǐ)情况，确定采用(yòng)连续法或剩磁法进行检查。
1.4 若无明确规定，航空轴承零件可(kě)采用(yòng)非萤光磁粉法，亦可(kě)采用(yòng)萤光磁粉法进行检查。
1.5 磁粉探伤应在容易产生缺陷的加工工序(如热处理(lǐ)、磨削和冷、热形变加工等)之后进行。
2对探伤人员和探伤设备的要求
2.1 磁粉探伤人员应受过适当的技术训练，具备一定的专业知识，能(néng)正确进行操作，具有(yǒu)良好的视力。
2.2 轴承零件用(yòng)的磁粉探伤机一般采用(yòng)固定式。探伤设备应能(néng)完成磁化、施加磁悬液、观察、退磁。退磁装置允许单独安装。
2.3 磁粉探伤机的磁化電(diàn)流应能(néng)进行调节。探伤机应装有(yǒu)電(diàn)流表，電(diàn)流表并应符合GB776-76规定的5级(±5%)精度。電(diàn)流表刻度盘的長(cháng)度应大于60mm。
2.4 磁粉探伤机应配备有(yǒu)磁悬液槽(箱)，槽(箱)用(yòng)非磁性耐腐蚀材料制成。磁悬液槽(箱)应装有(yǒu)搅拌装置或采用(yòng)人工搅拌。
2.5 用(yòng)剩磁法检查航空轴承零件时，交流磁粉探伤机必须配备断電(diàn)相位控制器或其它装置，以保证零件有(yǒu)足够而稳定的剩磁。
2.6 磁粉探伤机所用(yòng)的材料一般是易燃和易挥发的物(wù)质。所以磁粉探伤机应遠(yuǎn)离热源或火源，宜安装在通风良好的单独房间内，有(yǒu)条件者，应采用(yòng)专用(yòng)電(diàn)源供電(diàn)。
2.7 磁粉探伤机的接触板应有(yǒu)足够的夹持力，以便牢固地夹持住被检查的零件或芯棒，但不得使零件变形。
2.8 用(yòng)非荧光磁粉探伤时，检验场所应配有(yǒu)80W以上的日光灯照明，并尽可(kě)能(néng)采用(yòng)充足的白光照明，用(yòng)荧光磁粉探伤时，被检验區(qū)应遮黑，周围的白光应不大于10Lx。
2.9 用(yòng)荧光磁粉检查时，探伤机应配备波長(cháng)320-400nm的紫外線(xiàn)灯，距灯40cm处紫外線(xiàn)强度不得低于800-1000μW/平方厘米。
2.10 凡进行磁粉探伤的轴承工厂一般应配备高斯计、磁悬液测定管、Ａ型标准试片和放大镜等辅助仪器和工具。
3对磁粉和液體(tǐ)分(fēn)散剂的要求
3.1 对磁粉的要求
3.1.1 磁粉应具有(yǒu)高的磁导率，低的矫顽力和剩磁，粒度均匀。用(yòng)于湿法检查时，颗粒尺寸為(wèi)10-40μm，*大尺寸不得超过50-60μm。
3.1.2 非荧光磁粉一般為(wèi)黑色的Ｆe3Ｏ4和褐红色的γ-Ｆe2Ｏ3以及其它颜色的磁粉。一般情况下，黑色磁粉比褐红色磁粉探伤灵敏度高。
3.1.3 荧光磁粉是指能(néng)在波長(cháng)為(wèi)320-400nm的紫外線(xiàn)激发下，发出萤光的磁粉。萤光磁粉亮度要高，*好呈黄绿色。
3.1.4 对非荧光磁粉，用(yòng)磁性称量法称出的磁粉重量不得少于7g；用(yòng)酒精沉淀法检验粒度时，磁粉液柱的高度不得低于18cm。磁粉应能(néng)通过200目筛子。
3.1.5 对荧光磁粉，用(yòng)磁性称量法称出的磁粉重量不得少于6g，用(yòng)酒精沉淀法检验粒度时，磁粉液柱的高度不得低于18cm。磁粉应能(néng)通过200目筛子。
3.1.6 无论荧光磁粉还是非荧光磁粉，均应在经工厂主管部门批准使用(yòng)的具有(yǒu)自然缺陷(或人工缺陷)的试件(块)上检查，缺陷磁痕显示清晰，方可(kě)采用(yòng)。
3.2 对液體(tǐ)分(fēn)散剂的要求
3.2.1 液體(tǐ)分(fēn)散剂应符合挥发度低，化學(xué)稳定性好，闪点高，对人體(tǐ)健康无损害，易于清洗和对零件无腐蚀等要求。
3.2.2 航空轴承零件用(yòng)非荧光磁粉探伤时，一般采用(yòng)变压器油与煤油的混合液作分(fēn)散剂。在使用(yòng)温度下，其运动粘度不得超过5平方毫米/s，一般為(wèi)3-5平方毫米/s。变压器油与煤油的比例推荐為(wèi)1：2----1：5。
3.2.3 航空轴承零件用(yòng)荧光磁粉探伤时，采用(yòng)无味煤油作為(wèi)分(fēn)散剂。
3.2.4 如果用(yòng)水作為(wèi)分(fēn)散剂时，必须在水中添加湿润剂和防锈剂。需要**泡沫时,应添加消泡剂。但采用(yòng)荧光磁粉时，消泡剂不得影响磁粉的使用(yòng)性能(néng)。
4磁悬液及其配制
4.1 磁悬液的工作温度和浓度
4.1.1 进行磁粉探伤时，磁悬液的工作温度不得超过其闪点温度的80%。油磁悬液的闪点应高于60℃。
4.1.2 磁悬液的浓度用(yòng)每升液體(tǐ)中所含磁粉的克数来表示。磁悬液浓度推荐如下：
非荧光磁粉 15-30g/L
荧光磁粉 1-5g/L
4.2 磁悬液的配制
4.2.1 油磁悬液的配制
将称量好的油取出少许，且与磁粉均匀混合，使磁粉全部润湿，搅拌成糊状。然后，边搅拌边加入其余的油，使其充分(fēn)混合均匀。
4.2.2 水磁悬液的配制
将湿润剂与防锈剂称好，加入少量的水搅拌，使其全部溶解，然后，将称量好的磁粉倒入，使其全部润湿，搅拌成糊状，再加入其余的水，充分(fēn)搅拌均匀。
4.2.3 磁悬液的检验
配制好的磁悬液，必须用(yòng)工厂主管部门批准使用(yòng)的具有(yǒu)自然缺陷(或人工缺陷)的试件(块)进行检查，缺陷磁痕应显示清晰，并要测定100mL磁悬液样品的磁粉含量,合格后方可(kě)使用(yòng)。水磁悬液还需进行水断试验，保证湿润性能(néng)良好。
5对被检查零件的要求
5.1 被检查零件在探伤前应**油、铁锈、毛剌、纤维、金属屑等脏物(wù)。
5.2 被检查零件上的油孔等在探伤前应塞住，以免探伤后难以**磁粉。
5.3 采用(yòng)通電(diàn)法磁化时，应将零件与電(diàn)极接触區(qū)内的不导電(diàn)层去掉。電(diàn)极上并要加铜网或铅垫，以减少接触電(diàn)阻。
5.4 无论采用(yòng)何种方法进行磁化，轴承零件均不允许产生**、变形。
6磁粉探伤程序
6.1 剩磁法检查时的主要程序如下：
a. 零件表面准备;
b. 磁化。瞬时通電(diàn)，磁化时间為(wèi)0.5-1s;
C. 施加磁悬液。往零件上浇注磁悬液2-3次，或将零件浸入磁悬液中约30s，然后缓慢取出，静置1-2min;
d. 观察。如有(yǒu)怀疑者，可(kě)重新(xīn)退磁、磁化、施加磁悬液，进行检查;
e. 退磁。
f. 零件的清洗和防锈;
g. 检查结果的记录。
6.2 连续法的操作程序与剩磁法大體(tǐ)相同，區(qū)别在于零件的磁化与施加磁悬液同时进行。一般是在浇注磁悬液的同时通電(diàn)1-3s，停止浇注磁悬液后再通電(diàn)数次，每次0.5-1s。
6.3 用(yòng)剩磁法检查时，从磁化之后到磁痕观察结束之前，零件之间不得相互碰撞或与其它铁磁物(wù)體(tǐ)相接触。
6.4 磁悬液喷嘴的压力和流量应调节适宜，喷出的液流不得把已形成的磁痕冲洗掉。
7磁化方法
7.1 磁化方向
当缺陷方向与磁通方向垂直时，缺陷显示的灵敏度*高，当缺陷方向与磁通方向平行时，缺陷可(kě)能(néng)显现不出来。因此，在预知缺陷方向时，应选择有(yǒu)利于发现缺陷的方向进行磁化；在未知缺陷方向时，零件至少要进行周向和纵向两种磁化或复合磁化。
7.2 周向磁化法
磁化電(diàn)流直接通过被检查零件或通过穿入零件孔内的导**(芯棒)，在零件内产生周向磁场的方向。这种方法是用(yòng)来发现零件上与電(diàn)流方向平行的缺陷或零件端面上呈辐射状的缺陷。.周向磁化是轴承零件磁粉探伤中应用(yòng)*广泛的方法之一。
7.3 纵向磁化法
零件置于通電(diàn)線(xiàn)圈中或夹于電(diàn)磁铁磁轭之间进行磁化，在零件内会产生与磁化線(xiàn)圈轴線(xiàn)或電(diàn)磁铁两极间的磁力線(xiàn)相平行的磁场。这种方法用(yòng)于检查磁力線(xiàn)与零件轴線(xiàn)相垂直的横向缺陷。
7.4 复合磁化法
使零件在纵向和周向两个方向或三个方向同时进行磁化，以显示零件各个方向上的缺陷。复合磁化，一般采用(yòng)连续法检验。
8磁化规范
8.1 周向磁化规范
8.1.1 一般航空轴承零件，磁化電(diàn)流按表1选取。
表1 周向磁化電(diàn)流
检查方法 | 交流 | 直流 | 全波整流 | 半波整流 | 半波整流 (两倍平均值) |
剩磁法 | 25--45d | 35--60d | 20--40d | 12--20d | 20--40d |
连续法 | 8--15d | 10--20d | 7--15d | 4--8d | 7--15d |
注：①d為(wèi)零件外径，以mm计；
② 交流電(diàn)和整流電(diàn)均為(wèi)峰值.
磁粉探伤中，对磁化起作用(yòng)的是電(diàn)流的峰值，若電(diàn)流表指示的不是峰值電(diàn)流，则按表2进行换算：
表2 各种電(diàn)流类型峰值電(diàn)流换算表
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電(diàn)流类型 │ 電(diàn)流表指示 │ 换算关系
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│ │ __
交 流 │ 有(yǒu)效值 │ 峰值=√2 有(yǒu)效值
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直 流 │ 平均值 │ 峰值=平均值
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│ 平均值 │ 峰值=π平均值
单相半波 ├────────┼──────────────
│ 两倍平均值 │ 峰值=π/2平均值
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单相全波 │ 平均值 │ 峰值=π/2平均值
──────┼────────┼──────────────
三相半波 │ 平均值 │ _
│ │ 峰值=2π/3√3
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三相全波 │ 平均值 │ 峰值=π/3平均值
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8.1.2 经正常工艺热处理(lǐ)过的航空轴承用(yòng)钢，应采用(yòng)表3的周向磁化规范。
8.1.3 一般航空轴承钢按正常工艺热处理(lǐ)的，均可(kě)采用(yòng)剩磁法检查。属于这类钢的有(yǒu)：GCr15、ZGCr15、M50、GCr15SiMn、20Cr2Ni4A、W9Cr4V2等。9Cr18和14-4等钢由于剩磁较低，宜采用(yòng)连续法。退火状态或热形变加工后的轴承零件均采用(yòng)连续法检查。
表3 航空轴承零件周向磁化规范
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│ │ 磁化電(diàn)流Ａ
钢 种 │ 热处理(lǐ)工艺 ├─────┬─────
│ │ 剩磁法 │ 连续法
───────┼───────────────┼─────┼─────
│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℃冷处理(lǐ)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℃加热,110-140℃热油淬火 │I=25--40d │I=12--15d
│2-2.5min,530-540℃回火2h,3次 │ │
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20Cr2Ni4A │渗碳,550℃,高温回火5h,650℃二 │ │
│次高温回火5h,805℃淬火,-40℃冷│I=25--40d│I=10--15d
│处理(lǐ),150℃回火3h │ │
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注： ①d為(wèi)零件外径，以mm计。
②I為(wèi)磁化電(diàn)流(峰值電(diàn)流)。
8.1.4 芯棒置于轴承套圈中心或用(yòng)芯棒偏置磁化时，芯棒直径和*少偏置磁化点数如表4规定。
表４
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轴承套圈内径D │ 芯棒直径d1 │ 偏 置 磁 化
mm │ mm │ 点 数
──────────┼────────────┼────────────
100级以下 │ 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 芯棒置于轴承套圈中心磁化时，磁化電(diàn)流可(kě)按表1和表3中的偏低值或中间值选取；芯棒偏置多(duō)点磁化时，磁化電(diàn)流可(kě)按表中偏低值选取，并随套圈壁厚的增大而增加磁化電(diàn)流。对于外径小(xiǎo)于30mm的小(xiǎo)套圈，一般允许用(yòng)芯棒单点偏置磁化。芯棒单点偏置磁化时，可(kě)按表中选取稍大的磁化電(diàn)流值。
8.1.6 材料的矫顽力越大，磁化電(diàn)流应选取越高的值。粗加工或热处理(lǐ)后的零件进行检查时，可(kě)选取较低的磁化電(diàn)流值；终加工后的零件应选取较高的磁化電(diàn)流值。
8.1.7 有(yǒu)镀层和涂层的零件，*好采用(yòng)连续法检查。
8.1.8 分(fēn)段偏置磁化时，要有(yǒu)10%的磁化重迭區(qū)。有(yǒu)效磁化距离大约是芯棒直径的4倍。
8.2 纵向磁化规范
8.2.1 用(yòng)線(xiàn)圈纵向磁化零件时，应考虑零件退磁因子(L/d值。L--零件長(cháng)度；d--零件直径)的影响。剩磁法按下述原则选择磁场强度值：
a. L/d>10的零件，空载線(xiàn)圈中心磁场强度应大于11.94kＡ/m(约150Ｏe)。
b. 2<10的零件，空载線(xiàn)圈中心磁场强度应大于19.89kＡ/m(约250Ｏe)。
c. L/d<2的零件，应将若干个零件连接在一起磁化，连接后的長(cháng)度不得大于150mm，線(xiàn)圈中心磁场强度按零件连接后的L/d值选取。
d. 用(yòng)線(xiàn)圈纵向磁化时所需的安匝数，按下式计算：
Ｋ
ＮＡ＝────
L/d
式中：Ｎ──線(xiàn)圈匝数;
Ａ──電(diàn)流值，Ａ;
Ｌ──零件長(cháng)度，mm;
ｄ──零件直径，mm;
Ｋ──系数。
交流和全波整流電(diàn)取30000，直流電(diàn)取45000，半波整流電(diàn)取15000。
8.2.2 用(yòng)線(xiàn)圈纵向磁化零件时，连续法采用(yòng)的磁场强度和磁化安匝数，可(kě)略低于剩磁法，但不得低于1/2。
8.2.3 用(yòng)線(xiàn)圈纵向磁化时，零件应贴近線(xiàn)圈壁放置。
8.2.4 用(yòng)磁轭法纵向磁化时，可(kě)用(yòng)磁场强度计测量磁铁两极间零件表面的磁场强度。对剩磁法磁场强度应大于9.55-14.32kＡ／m。连续法可(kě)為(wèi)剩磁法的1/2。
8.2.5 用(yòng)磁轭法纵向磁化滚子时，装填滚子的夹具面积不得大于磁极面积。
8.2.6 用(yòng)磁轭法纵向磁化套圈时，若套圈端面大于磁极端面，则应沿套圈端面分(fēn)段磁化，并且每次要使有(yǒu)效磁化區(qū)重迭10%。
8.3 其它磁化规范的选择
8.3.1 轴承零件也可(kě)用(yòng)Ａ型标准试片(采用(yòng)中、高灵敏度的试片)确定连续法的磁化规范。使用(yòng)时，将A型标准试片开槽的一面紧贴于零件表面上，用(yòng)胶纸固定，但不得将胶纸贴住开槽部位。根据人工缺陷的显示，确定施加的磁场大小(xiǎo)和方向。
8.3.2 轴承套圈若采用(yòng)感应電(diàn)流磁化法，零件中的感应電(diàn)流值按表1和表3计算选取。
8.2.3 轴承零件推荐采用(yòng)复合磁化法或脉冲磁化法。
9退磁
9.1 退磁装置应东西方向安放，以消除地磁场的影响。
9.2 探伤后，所有(yǒu)合格轴承零件均需退磁。
9.3 退磁场的磁场强度应大于磁化场的磁场强度。
9.4 在轴承行业中应用(yòng)*广泛的是用(yòng)交流電(diàn)退磁。退磁时，零件应通过退磁線(xiàn)圈,并且离开退磁線(xiàn)圈至少1.5m遠(yuǎn)。直流磁化的零件，应采用(yòng)直流退磁。
9.5 已退磁的零件不得带入正在工作的磁化设备或退磁装置1.5m范围之内。
9.6 对轴承及其零件，可(kě)采用(yòng)退磁效果好的旋转磁场退磁法。
9.7 许多(duō)小(xiǎo)零件同时退磁时，应将零件之间留有(yǒu)一定的间隔，单层摆放于无磁性的盘子中或料筐内。
9.8 已退磁的轴承零件，若对剩磁大小(xiǎo)有(yǒu)要求者可(kě)按有(yǒu)关技术文(wén)件的规定检查，若无技术文(wén)件规定可(kě)参考表5的退磁标准检查。
表 ５
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轴承零件尺寸范围 │ 剩 磁 mＴ
─────────────────┼──────────────────
外径大于110mm套圈和保持架 │ 0.5
外径為(wèi)110mm以下的套圈 │ 0.4
各种尺寸的滚子 │ 0.4
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10 探伤结果的记录
10.1 探伤结果记录应包括下列主要内容：
a. 轴承型号、零件名称和数量;
b. 探伤设备的规格型号，检查方法和磁化電(diàn)流值;
C. 零件钢种及其热处理(lǐ)工艺;
d. 报废零件数量及其原因;
e. 检验日期和检验员签名。
10.2 如有(yǒu)必要进行長(cháng)久性记录，可(kě)采用(yòng)照相、描绘、复型等方法记录存档。
11 设备的维护与工艺控制
11.1 设备和维护和检验系统性能(néng)的控制
11.1.1 每天工作前，需用(yòng)经工厂主管部门批准的具有(yǒu)已知自然缺陷(磨削裂纹、淬火裂纹等)的轴承零件进行检查。亦可(kě)用(yòng)Ａ型标准试片用(yòng)连续法检查，以确保探伤设备、磁粉和磁悬液在正常条件下工作。
11.1.2 探伤设备每年应检修一次，并对设备的電(diàn)气部分(fēn)进行**的检查(绝缘状态、電(diàn)流调节装置、信号指示等)。
11.1.3 磁粉探伤设备的電(diàn)流表应半年校验一次。
11.2 磁悬液浓度的测定
11.2.1 启动泵约30min或采取其它相应措施，使磁悬液搅拌均匀。
11.2.2 取100mL磁悬液，倒入垂直放置的磁悬液沉淀管内，静置30min以上，使其完全沉淀為(wèi)止(有(yǒu)时需达24h)，在固體(tǐ)和液體(tǐ)之间出现一条分(fēn)界線(xiàn)。若沉淀的磁粉出现松散的团聚现象而不是密实的磁粉层，则应作**次取样测定。若出现同样现象，则说明磁粉已被磁化，应更换磁悬液。
11.2.3 读出磁粉沉淀量。100mL磁悬液抽样中，非荧光磁粉应為(wèi)1.5-3.0mL；荧光磁粉应為(wèi)0.1-0.5mL。
11.3 磁悬液浓度的校验
11.3.1 视工作量大小(xiǎo)，每星期至少校验一次磁悬液浓度。
11.3.2 当磁悬液浓度不符合规定值时，应添加磁粉和分(fēn)散剂，并重新(xīn)校验磁悬液浓度，符合规定方可(kě)使用(yòng)。
11.4 磁悬液的维护
11.4.1 磁悬液槽(箱)不用(yòng)时，需加盖并盖好。
11.4.2 不同磁悬液不能(néng)混合使用(yòng)。
11.4.3 零件在磁粉探伤前，首先应除油和**各种脏物(wù)，方可(kě)进行探伤，以免污染磁悬液。
11.4.4 当磁悬液被外来物(wù)质(油、水和其它脏物(wù))所污染，致使磁悬液的性能(néng)改变或影响缺陷磁痕显示的清晰度时，必须更换磁悬液。视工作量的大小(xiǎo)，对荧光和非荧光磁粉磁悬液，每季更换次数不得少于一次。
11.4.5 更换磁悬液时，需用(yòng)煤油或含有(yǒu)乳化剂的水仔细清洗磁悬液槽(箱)、格栅等，擦干后方可(kě)倒入新(xīn)磁悬液。
11.5 水磁悬液的校验
11.5.1 湿润性
将水磁悬液施加到零件表面，此时应达到“无水断表面”。方法是将试件或零件浸没在磁悬液中，取出后，观察其表面状况。若零件表面磁悬液薄膜是连续而均匀地覆盖整个表面，则说明湿润剂是足够的，湿润性良好。若磁悬液膜间断，零件部分(fēn)表面裸露，磁悬液形成许多(duō)分(fēn)开的液滴，则湿润性差，需增添湿润剂。
11.5.2 防锈性
将零件浸泡在水磁悬液中24h，零件不生锈者為(wèi)合格。
11.6 紫外線(xiàn)灯的校验和维护
11.6.1 紫外線(xiàn)强度应半月检查一次，检查步骤如下:
a. 接通紫外線(xiàn)灯，预热15-20min，使输出达到*大值。
b. 将紫外線(xiàn)强度计置于40cm处，紫外線(xiàn)强度达到800-1000μＷ/平方厘米以上,
则认為(wèi)合格。
11.6.2 应采取相应措施，使紫外線(xiàn)灯的電(diàn)压保持稳定。
11.6.3 应经常用(yòng)干净的绒布擦去滤光片和灯上的灰尘与脏物(wù)。不得使用(yòng)有(yǒu)裂纹和破碎的滤光片。
11.7 磁粉粒度的检验
酒精沉淀法检验磁粉粒度应符合HB/Z 72-83《航空零件磁粉探伤说明书》的规定。
11.8 磁粉磁性的测定
磁性称量法测量磁粉磁性应符合HB/Z 72-83《航空零件磁粉探伤说明书》的规定。
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附加说明:
本标准由机械工业部洛阳轴承研究所提出。
本标准由机械工业部洛阳轴承研究所归口。
本标准由机械工业部洛阳轴承研究所和洛阳轴承厂负责起草(cǎo)。
本标准主要起草(cǎo)人王令文(wén)、謝(xiè)广庆。
机械工业部1986-06-02发布 1986-12-01实施