（1）磁記憶原理

金屬磁記憶方法(MMM)–是一種無損檢測方法，其基本原理是記錄和分析產(chǎn)生在制件和設(shè)備應(yīng)力集中區(qū)中的自有漏磁場的分布情況。這時，自有漏磁場反映著磁化強度朝著工作載荷主應(yīng)力作用方向上的不可逆變化，以及零件和焊縫在其制造和于地球磁場中冷卻后，其金屬組織和制造工藝的遺傳性。金屬磁記憶方法在檢測中，使用的是磁化強度，和制件及設(shè)備金屬中對實際變形和金屬組織變化的以金屬磁記憶形式表現(xiàn)出來的后果。

（2） 磁記憶效應(yīng)

機械零部件和金屬構(gòu)件發(fā)生損壞的主要根源，是各種微觀和宏觀機械應(yīng)力集中。在應(yīng)力集中區(qū)域，腐蝕、疲勞和蠕變過程的發(fā)展激烈。機械應(yīng)力同鐵磁材料的自磁化現(xiàn)象和殘磁狀況有直接的聯(lián)系，在地磁作用的條件下，缺陷處的導(dǎo)磁率減小，工件表面的漏磁場增大，鐵磁性材料的這一特性稱為磁機械效應(yīng)。磁機械效應(yīng)的存在使得鐵磁性金屬工件的表面磁場增強，這一增強了的磁場“記憶”著部件的缺陷或應(yīng)力集中的位置，這就是“磁記憶”效應(yīng)。

（3） 檢測原理

眾所周知，鐵磁性構(gòu)件加工冷卻硬化過程中，冷卻硬化比較激烈的地方可能形成頸變，在構(gòu)件形成頸變處（Hp=0的斷面）會發(fā)生位錯的快速趨近，并引起微裂紋──形成后來構(gòu)件損壞的發(fā)源點或應(yīng)力集中線。當應(yīng)力集中線與外部負荷作用力的方向垂直時，頸變引發(fā)構(gòu)件斷裂必定發(fā)生在應(yīng)力集中線上，如果應(yīng)力集中線沿構(gòu)件的軸線分布或應(yīng)力集中（Hp值變化強度）很小時，頸變的位置與構(gòu)件的斷裂往往不重合；雖然如此，但是隨著負荷作用力的增加，可出現(xiàn)應(yīng)力集中線向頸變處偏移。因此，及時地揭露在役金屬構(gòu)件的應(yīng)力集中線是非常重要的。

工程部件由于疲勞、蠕變而產(chǎn)生的微裂紋會導(dǎo)致缺陷處出現(xiàn)應(yīng)力集中，實驗研究表明：鐵磁性金屬部件存在著磁機械效應(yīng)，其表面上的磁場分布與部件應(yīng)力載荷有一定的關(guān)系，因此可通過檢測部件表面的磁場分布情況間接地對部件缺陷和/或應(yīng)力集中位置進行診斷。

鐵磁性部件缺陷或應(yīng)力集中區(qū)域磁場的切向分量Ｈｐ（x）具有較大值，法向分量Ｈｐ (y)改變符號且具有零值。如圖1所示。實際應(yīng)用中，我們是通過檢測法向分量Ｈｐ (y)

來完成對部件的檢測。

金屬構(gòu)件的應(yīng)力集中區(qū)域是其缺陷的形成和發(fā)展的根源。金屬構(gòu)件是由金屬材料加工而成的，其內(nèi)應(yīng)力集中區(qū)域的產(chǎn)生取決于它的制作工藝。加工中金屬材料往往要經(jīng)過熔化、鍛造、熱處理等加工工藝，當金屬材料大大超過居里點（768℃）時，其中的殘余磁性消失。但隨后金屬材料在地球磁場中逐步冷卻（溫度低于居里點），在磁機械效應(yīng)下產(chǎn)生結(jié)晶的同時，也形成了磁組織。冷卻過程所形成的金屬構(gòu)件的微觀結(jié)構(gòu)，包括構(gòu)成金屬的顆粒形狀和大小、顆粒的均勻性和構(gòu)型，有無夾雜物或缺陷等，都將以金屬的磁記憶形式表現(xiàn)出來，構(gòu)成該部件的“遺傳”特性。

在地球磁場存在的條件下，金屬構(gòu)件中缺陷和夾雜物集中的地方會出現(xiàn)磁疇固定點并在表面出現(xiàn)漏磁場。在缺陷集中的地方和內(nèi)應(yīng)力集中的地方，金屬的導(dǎo)磁率小，而在表面形成漏磁場。在應(yīng)力集中區(qū)域內(nèi)，該磁場的切向分量Hp（X）具有較大值，而法向分量Hp（Y）改變符號并具有零值。應(yīng)力集中程度的大小可根據(jù)Hp（X）值 的變 化進行判斷，該值與構(gòu)件表面磁疇的方向相符合。閉合磁疇的方向是沿著難以磁化 的軸線取向的，因而Hp（X）值表現(xiàn)為由組織的不均勻性決定的各向異性。

金屬部件的應(yīng)力集中線不僅與部件的“遺傳”特性密切相關(guān)，且與部件在役期間的負荷及其作用力的方向和大小關(guān)系很大。實驗證明，構(gòu)件在運行過程中受外力的作用，由于外部負荷作用力的方向和位置的不同，可強化或減弱構(gòu)件的應(yīng)力集中線，如果構(gòu)件的應(yīng)力集中線與負荷時作用力的方向互相垂直，可使應(yīng)力集中線的強度降低，當強度降低到一定限度構(gòu)件便出現(xiàn)損壞。

理論和實驗均表明，金屬構(gòu)件的損壞與其先天的“遺傳”特性和后天的在役工作負 荷相關(guān)，在缺陷的發(fā)生、發(fā)展過程中，應(yīng)力集中是根源，是構(gòu)件損壞的早期表現(xiàn)。為了把設(shè)備事故消滅在萌芽狀態(tài)，及時檢測部件的應(yīng)力集中線。IDEAP0201智能化金屬磁記憶診斷儀是基于上述原理研制而成的新型的無損檢測系統(tǒng)。

在役設(shè)備的構(gòu)件，由于其結(jié)構(gòu)遺傳性（生產(chǎn)制造中形成的微觀結(jié)構(gòu)）和運行中負荷的關(guān)系，磁記憶以累積方式表現(xiàn)出來。運行中構(gòu)件負荷作用力的大小和方向會引起金屬磁化在量值和方向上的變化。磁記憶診斷技術(shù)就是根據(jù)該原理發(fā)展起來的。實驗證明,在地磁的作用下，在役鐵磁性工件的缺陷和夾雜部位,會產(chǎn)生磁疇歸一現(xiàn)象， 并在其上出現(xiàn)漏磁場。在缺陷位置和/或內(nèi)應(yīng)力相對集中的地方，金屬導(dǎo)磁率小,其磁 場切向分量具有較大值，而法向分量則改變符號，具有零值。對工件表面漏磁場法向分量進行掃描檢測,便可確定應(yīng)力集中區(qū)域，從而間接地判斷該鐵磁性工件存在缺陷的可能性。為了更直觀地闡明磁記憶診斷技術(shù)與傳統(tǒng)NDT檢測技術(shù)（超聲、渦流、磁粉、著色等）之間在部件失效檢測能力的問題，以圖1所示加以說明。圖2表示金屬微觀結(jié)構(gòu)不連續(xù)性變化的發(fā)展過程，其中橫坐標表示工件使用的時間長短，縱坐標表示隨著時間的延續(xù)缺陷程度的加大。根據(jù) MMM 法的檢測原理，一般地說，假設(shè)常規(guī)檢測法 能檢出大于或等于 T0 處的缺陷，而 MMM 法不僅能檢出大于或等于T0 處的缺陷， 且能 發(fā)現(xiàn)小于T0 處的缺陷。因此，MMM 法實際上是一種實現(xiàn)金屬失效早期診斷的無損檢測 新技術(shù)。

優(yōu)點：

1、對受檢對象不要求任何準備（清理表面等）。 

2、不要求做人工磁化，因為它利用的是工件制造和使用過程中形成的磁化強度 。 

3、金屬磁記憶法不僅能檢測在正運行的設(shè)備，也能檢測修理的設(shè)備 。 

4、金屬磁記憶方法–能以1mm精度確定設(shè)備應(yīng)力集中區(qū)的方法。 

5、能在造成損失前從破損源頭進行預(yù)防。

主要應(yīng)用：

1、機械制造廠檢測制件金屬和焊縫的質(zhì)量 

2、所有工業(yè)部門制造、修理和使用的管道、容器、設(shè)備、任何結(jié)構(gòu)和制件（鐵磁性材料金屬） 

3、起重和旋轉(zhuǎn)機械 

4、在實驗室研究金屬的機械性能