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자분탐상검사 -이론
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카테고리NDT관련
등록일2016-03-18 11:59:28
작성자게시판관리자
0자분탐상검사
4-1 자분탐상검사의 개요
․정의 : 강자성체인 시험재의 표면 및 표면 직하의 불연속(결함)을 검출하기 위하여 시험재에 자장을 걸어 자화시킨 후 자분을 적용시키고 누설자장으로 인해 형 성된 자분지시를 관찰하여 그 지시의 크기, 위치 및 형상등을 검사하는 방법
․장점 : ① 미세한 표면균열검출에 가장 적합하며, 검사품의 크기, 형상등에 크게 구애 됨이 없이 검사수행이 가능하다.
② 검사자가 쉽게 검사방법을 배울 수 있으며, 비교적 검사비용이 저렴하다.
③ 액체침투탐상검사와 비교해본다면, 표면하 결함에 대해서도 어느정도 결함 검출이 가능하며, 검사품에 도장이 되어있어도 검사가 가능하다.
․단점 : ① 자화가 가능한 강자성체만 적용
② 검사체의 내부전체에 걸친 건전성을 판별할 수 없음.
③ 전기접촉 부위의 아크발생으로 검사품이 손상될 우려가 있다.
4-2 자분탐상의 기본원리
4-2-1 자화이론
4-2-1-1 자화
․분자들이 일부 또는 전체가 N극과 S극으로 배열되는 현상
[자화되지 않은 물질과 자화된 물질의 분자배열]
․자석 : 자회된 물질
․자극 : 자력이 양극에 집중되는 부분
4-2-1-2 자장 및 자력선
[자장의 형성]
․플레밍의 오른손 법칙 : 전류가 흐르는 도체주위에는 오른손 엄지손가락을 전류의 방 향을 가리키도록 도선을 잡으면 움켜쥐는 손가락의 방향으로 원형자장이 형성된다.
4-2-1-3 자성체
a) 강자성체 : 철, 코발트, 니켈 및 이들의 합금등
b) 상자성체 : 알루미늄, 마그네슘, 티타늄 합금 등
c) 반자성체 : 비금속 물질 및 금, 구리, 아연등
4-2-1-4 누설자장
자화되는 물체에 자장을 걸어주었을 때 터짐형태부분에 자장이 형성되는데 이를 누설 자장이라 한다.
[막대자석의 자극형성]
[누설자장]
4-2-1-5 유도자장
전도체내에 전류가 흐르게되면, 전도체와 그 주위에 플레밍의 오른손법칙에 따라 전류 의 방향과 직각으로 자장이 형성된다. 자장의 세기는 전도체의 표면에 가장 강하며, 전 도체로부터 거리가 멀어질수록 감소한다.
a) 자속 (Magnetic Flux : ø)
자장이 미치는 주위의 모든 자력선을 자속이라고 하며 자장의 위치 및 분포를 설명 해 준다. 자력선 하나의 단위를 막스웰(Maxwell)로 나타낸다.
b) 자속밀도 (Flux Density : B)
자속의 방향과 수직인 단위면적당 자소선의 수를 말하며, 자장의 강도를 측정하는데
사용되고, 단위는 가우스(Gauss)이다.
c) 투자율 (Prmeability : μ)
자화가 되기 쉬운 정도를 말하며, 수식적으로 표시하면 자속밀도에 대한 자장의 세 기의 비로 나타낸다.
d) 자기저항 (Reluctance)
자속의 흐름을 방해하는 저항을 말하며, 투자율이 높은 물질은 자기저항이 낮은 물 질이라고 할 수 있다.
e) 잔류자기 (Residual Magnetism)
어떤 자성체에 자장을 걸어준 다음 이를 제거한 후에도 자성체 내에 자력이 존재하 는데, 이를 잔류자기라 한다.
f) 보자성 (Retentivity)
어떤 자성체내에 존재하는 잔류자장을 계속 유지하려는 성질을 말한다.
g) 항자력 (Coercive Force)
어떤 자성체내에 존재하는 잔류자장을 제거하는데 필요한 반대방향의 자화력을 말 한다.
4-2-1-6 자기이력곡선(Hysteresis Loop B-H 곡선)
자장의 세기(H)와 자속밀도 (B)와의 관계를 나타내는 곡선으로, 강자성체의 자기적성질
을 나타내는데 이용하다.
[자기이력곡선]
a) 초기자화곡선 (Virgin curve)
시편이 전혀 자화되지 않은 않은 상태에서 자장의 세기(H)를 증가시키면, 처음에는 자속밀도가 매우 급속도로 증가하다가 점차 증가되는 속도가 느려지고, 어느 시점에 이르게 되면 자속밀도가 포화상태로 되어 더 이상 증가하지 않게 된다. 이와같이 그 림에서 점선의 표시된 0-a곡선을 초기자화곡선이라하고, 점 a를 자기포화점 (Saturated Point)이라 한다.
b) 잔류자기 (Residual Magnetism)
자기포화된 상태로부터 자장의 세기를 0점까지 점차적으로 감소시키게 되면, 처음의 초기자화곡선을 따라 자속밀도가 감소되는 것이 아니라, a-b곡선을 따라 감소하게 되어 자속밀도는 0-b값을 갖는다. 이때의 자속밀도를 잔류자기라 한다.
c) 항자력 (Coercive Force)
자장의 세기가 0점인 상태에서 남아있는 자류자기를 없애주기 위해 자장을 반대방향 으로 증가시키면, (즉 전류의 방향을 반대로 해주면) 자속밀도는 b-c 곡선을 따라 감 소되고, 이와같은 상태가 되기까지 걸어주는 자화력을 항자력(o-c)이라 한다.
d) 자기이력곡선의 완성
c점의 상태에서 자장을 반대방향으로 계속 증가시키면 역자기포화점(d점)이르게 되 고, 다시 정방향으로 자장의 세기를 증가시키게 되면 하나의 폐쇄된 루트(a-b-c-d-e
-f-a)가 완성된다.
4-2-2 자분탐상검사의 기본절차
전처리 → 자화 → 자분적용 → 관찰 → 판정 → 기록 → 탈자 →후처리
│ │
─ ─── │
│ │
┌ 자화방법 ┌ 자분의 종류
│ 자화전류의 종류 │ 건식법, 습식법
│ 자화전류치 │ 검사액의 농도(습식)
└ 통전시간 └ 연속법, 잔류법
4-3 자화방법
4-3-1 자화방법의 종류
4-3-1-1 선형자화법(Longitudinal Magnetization)
-코일에 전류를 통전시키면 코일안으로 선형자장이 형성된다.
a) 코일법(Coil Method)
[코일법]
․코일안의 자장의 세기는 코일의 감은횟수 및 사용전류에 거의 비례한다.
b) 요크법 (Yoke Method)
․U자형 철심에 코일을 감아 선형자장을 유도시킨 것으로 대형 또는 복잡한 부품 의 국부검사에 용이하다.
․자극의 배치를 90°씩 교대로 바꾸어 최소 2회이상 자화
[요크법]
4-3-1-2 원형자화 (Circular Magnetization)
․시험품에 전극을 접촉시켜 직접 통전하거나 검, 튜브와 같은 속이 빈 부품안에 전도 체를 위치시켜 통전시키면 시험품에 원형자장이 형성된다.
a) 프로드법 (Prod Method)
․프로드간격 : 6～8in. (자장형상의 찌그러짐 방지)
․아아크발생으로 검사품의 표면이 손상될 우려가 있다.
[프로드법]
b) 측통전법 (Head Shot Method)
[축통전법]
c) 전류관통법 (Central Conductor Method)
[전류관통법]
4-3-2 자화전류의 종류
교류 : 전도체의 표면근체에만 흐르는 경향, 즉 표피효과로 인해 표면결함검출시 사용
반파직류 : 직류와 상응하는 표면하 침투력이 있고 교류로부터 정류된 펄스파형이 자분 의 유동성을 좋게할뿐만 아니라 교류장비에 부착하기가 용이하다.
[교류 및 반파직류의 파형]
4-3-3 자화전류치의 설정
․부품의 크기 및 형상에 따라 변화된다.
․KS D 0213 - 검사품의 자기특성, 형상에 따른 구체적인 자화전류치의 산정방법에 대해 언급하고 있지않다.
․ASME Sec. V, Art.7의 경우 아래사항참조
4-3-3-1 (1) 원형자화법
a) 프로드법
검사품의 두께 T ≥ 3/4 in. : 100 ～ 125 A/in. (극간격 인치당)
T 〈 3/4 in. : 90 ～ 110 A/in. (극간격 인치당)
b) 축통전법
부품의 외경
자화전류치
5in. 이하
700-900 A/in. (직경당)
5in. - 10in.
500-700 A/in. (직경당)
10in.- 15in.
300-500 A/in. (직경당)
15in. 초과
100-330 A/in. (직경당)
c) 전류관통법
축통전법과 동일하게 적용(단, 전류관총 케이블의 수를 늘리면 그에 비례하여 자화 전류치를 낮추어 준다.)
(2) 선형자화법
a) 요크법
․Lifting Power로 결절
교류 - 최대극간격에서 101b
직류 - 최대극간격에서 401b
b) 코일법
․검사품의 길이와 직경의 비로 산출한다.
L/D비 ≥ 4 :
2 〈 L/D 〈4 :
4-4 자분의 적용
4-4-1 자분의 종류 및 특성
* 자분의 구비조건
a) 무독성의 강자성체
b) 미세한 분말로 좋은 이동성을 지녀야 한다.
c) 투자율이 높고, 노자력이 작아야 하다.
d) 탐상면과의 가시성이 뚜렷해야 한다.
* 적용방법에 따른 자분분류
건식자분
습식자분
1. 공기분무(Dusting)로 적용
2. 거칠은 표면상태의 결함검출에 매우
유용하다.
3. 습식법에 비해 야외현장에서는 사용 이 곤란하다
1. 용매로 물 또는 오일등을 사용
2. 솔질법, 분무법, 침적법으로 적용한 다.
3. 극히 미세한 표면결함 검출에 우수 하다.
4. 대량부품검사에 편리하다.
5. 거칠은 표면에는 비효과적이다.
비 형 광 자 분
형 광 자 분
1. 가시광 아래에서 검사가 가능
2. 자분의 색종류가 다양하다.
3. 건식, 습식법에 모두 사용
4. 미세한 결함검출에 부적당
1. 미세한 결함검출에 우수하다.
2. 암실이 필요하다.
3. 자외선 조사장치가 필요하다.
4. 주로 습식법으로만 사용된다.
4-4-2 자분의 적용
자분의 결함검출능력은 적용된 자분중 결함부위의 자분의 그 주위의 자분과 식별이 가능한 장도로 보이는 것과 관련된다.
4-4-2-1 분류
a) 자분의 종류에 따라 : 건식법, 습식법
건식법 : 공기를 매개체로하여 탐상면에 적용하는 방법
습식법 : 물 또는 기름에 현탁시켜 탐상면에 적용하는 방법
b) 자화시기에 따라 : 연속법, 잔류법
연속법 : 검사체에 자화전류가 흐르는 동안 자분을 작용하는 방법으로, 주로 보자 력이 작고, 자류자기가 적은 저탄소강이나 전자연철과 같은 재료에 적용 한다.
잔류법 : 검사체에 자화전류를 통전한후 전류를 차단하고 자분을 적용하는 방법으 로 주로 보자력이 크고, 자류자기가 높은 스리링강과 같은 고탄소강재료 에 적용한다.
4-4-3 자화방법에 따른 감도특성
[자화방법과 감도특성]
4-5 자분지시의 관찰
4-5-1 지시의 관찰요령
4-5-1-1 반사광을 피하면서 관찰면에 정면으로 관찰
4-5-1-2 형광자분의 경우 충분히 어두운곳에서 관찰
4-5-1-3 형광자분의 경우 자외선등의 강도는 시험표면에서 800-1000μW/㎠이상인 충분한 성능 을 가져야 한다.
4-5-1-4 비관련지시인지 여부를 고려해야 한다.
4-5-2 비관련지시
․비관련지시 : 검사체에 존재하는 결함에 의해 나타나는 자분지시가 아닌 설계상, 구 조상 또는 취급 부주의등으로 나타내는 자분지시
4-5-2-1 자기펜의 흔적(magnetic Writing)
․잔류법에 있어서 검사품이 서로 접촉한 경우 또는 다른 강자성체에 접속한 경우에 생기는 누설자속에 의한 자분지시를 말한다.
․뚜렷한 선모양으로 오판하기 쉽다.
․탈자후 재자화하면 사라진다.
4-5-2-2 단면급변지시
․검사품의 단면적이 급격히 변화하고 있는 곳이나 모서리부분에 생기는 누설자속에 의해 자분이 흡착되어 나타난 자분지시
․자화전류를 적게하여 자화의 정도를 약하게 해준다.
4-5-2-3 전류지시
․대전류가 흐르고 있는 자화케이블등이 시험면에 접촉하면, 그 부위가 국부적으로 자 화되기 때문에 굵고 흐리게 나타나는 자분지시를 말한다.
․자화케이블의 접촉위치를 바꾸어 재자화 한다.
4-5-2-4 전극지시
․전극접촉부에서 나타나는 자분지시(프로드법)
․전극부분의 전류밀도가 높기 때문에 생기는 누설자속에 의해 방사형모양으로 나타난 다.
․전극의 위치를 바꾸어 재자화한다.
4-5-2-5 자극지시
․자극의 접촉부 및 그 주변에 국부적으로 생기는 고밀도의 누설자속에 의해 형성되는 자분지시 (요오크법)
․자극의 위치를 바꾸어 재자화한다.
4-5-2-6 표면거칠기지시
․산화스케일, 부식등으로 인한 검사품 표면의 요철부에서 생기는 누설자속을 따라 형 성되는 자분지시와 주분이 요철부에 고여 생기는 자분지시를 말한다.
․검사표면을 매끄럽게 처리하고 재검사하는 것이 바람직하다.
4-5-2-7 재질경계지시
․투자율차 또는 용접금속과 모재의 경계, 이종금속의 압연부의 경계, 국부적으로 냉간 가공이나 열처리가 도어 금속조직이 달라진 경계부위등에서 나타낸다.
․액체침투탐상검사등으로 확인하다.
4-5-3 자분지시모양의 보존
4-5-3-1 스케치
․자분지시모양의 크기, 위치, 방향성 고려
․영구성 및 작성비용이 저렴하며, 가장 보편적인 방법
․지시모양의 정확한 재현이 어렵다.
4-5-3-2 전사
․자기테이프, 접착후면테이프 이용
․실용적이나 장기간 보존이 어렵다.
4-5-3-3 사진촬영
․자분지시의 모양, 칫수를 정확히 알 수 있는 가장 우수한 방법
․성적서에 첨부하기 어렵고, 비용이 많이 든다.
4-6 탈자
4-6-1 탈자의 필요성
a) 차후의 공정이나 사용상에 잔류자기가 영향을 미칠 때
b) 계측기류에 영향을 미칠 경우
c) 처음보다 낮은 전류로 자화가 필요할 때
d) 사양서에 의한 요구시
※ 탈자가 불필요할 경우
a) 보자성이 낮은 연철 및 주철
b) Currie Point 이상에서 열처리될 때
c) 잔류자기가 별문제 안되는 대형주조품
d) 보다 큰 자화전류로 자화가 수행될 때
4-6-2 탈자의 방법
a) 검사품에 적용된 자장의 세기보다 큰 값으로 자장의 방향을 교대로 반전시키면서 자 장의 강도를 서서히 영점(0)까지 감소시켜 탈자시켜주는 방법
b) 자장의 세기를 일정하게 유지시키고, 검사품 또는 코일을 자장중에서 서서히 멀리하 여 탈자시키는 방법
[탈자의 원리]
4-1 자분탐상검사의 개요
․정의 : 강자성체인 시험재의 표면 및 표면 직하의 불연속(결함)을 검출하기 위하여 시험재에 자장을 걸어 자화시킨 후 자분을 적용시키고 누설자장으로 인해 형 성된 자분지시를 관찰하여 그 지시의 크기, 위치 및 형상등을 검사하는 방법
․장점 : ① 미세한 표면균열검출에 가장 적합하며, 검사품의 크기, 형상등에 크게 구애 됨이 없이 검사수행이 가능하다.
② 검사자가 쉽게 검사방법을 배울 수 있으며, 비교적 검사비용이 저렴하다.
③ 액체침투탐상검사와 비교해본다면, 표면하 결함에 대해서도 어느정도 결함 검출이 가능하며, 검사품에 도장이 되어있어도 검사가 가능하다.
․단점 : ① 자화가 가능한 강자성체만 적용
② 검사체의 내부전체에 걸친 건전성을 판별할 수 없음.
③ 전기접촉 부위의 아크발생으로 검사품이 손상될 우려가 있다.
4-2 자분탐상의 기본원리
4-2-1 자화이론
4-2-1-1 자화
․분자들이 일부 또는 전체가 N극과 S극으로 배열되는 현상
[자화되지 않은 물질과 자화된 물질의 분자배열]
․자석 : 자회된 물질
․자극 : 자력이 양극에 집중되는 부분
4-2-1-2 자장 및 자력선
[자장의 형성]
․플레밍의 오른손 법칙 : 전류가 흐르는 도체주위에는 오른손 엄지손가락을 전류의 방 향을 가리키도록 도선을 잡으면 움켜쥐는 손가락의 방향으로 원형자장이 형성된다.
4-2-1-3 자성체
a) 강자성체 : 철, 코발트, 니켈 및 이들의 합금등
b) 상자성체 : 알루미늄, 마그네슘, 티타늄 합금 등
c) 반자성체 : 비금속 물질 및 금, 구리, 아연등
4-2-1-4 누설자장
자화되는 물체에 자장을 걸어주었을 때 터짐형태부분에 자장이 형성되는데 이를 누설 자장이라 한다.
[막대자석의 자극형성]
[누설자장]
4-2-1-5 유도자장
전도체내에 전류가 흐르게되면, 전도체와 그 주위에 플레밍의 오른손법칙에 따라 전류 의 방향과 직각으로 자장이 형성된다. 자장의 세기는 전도체의 표면에 가장 강하며, 전 도체로부터 거리가 멀어질수록 감소한다.
a) 자속 (Magnetic Flux : ø)
자장이 미치는 주위의 모든 자력선을 자속이라고 하며 자장의 위치 및 분포를 설명 해 준다. 자력선 하나의 단위를 막스웰(Maxwell)로 나타낸다.
b) 자속밀도 (Flux Density : B)
자속의 방향과 수직인 단위면적당 자소선의 수를 말하며, 자장의 강도를 측정하는데
사용되고, 단위는 가우스(Gauss)이다.
c) 투자율 (Prmeability : μ)
자화가 되기 쉬운 정도를 말하며, 수식적으로 표시하면 자속밀도에 대한 자장의 세 기의 비로 나타낸다.
d) 자기저항 (Reluctance)
자속의 흐름을 방해하는 저항을 말하며, 투자율이 높은 물질은 자기저항이 낮은 물 질이라고 할 수 있다.
e) 잔류자기 (Residual Magnetism)
어떤 자성체에 자장을 걸어준 다음 이를 제거한 후에도 자성체 내에 자력이 존재하 는데, 이를 잔류자기라 한다.
f) 보자성 (Retentivity)
어떤 자성체내에 존재하는 잔류자장을 계속 유지하려는 성질을 말한다.
g) 항자력 (Coercive Force)
어떤 자성체내에 존재하는 잔류자장을 제거하는데 필요한 반대방향의 자화력을 말 한다.
4-2-1-6 자기이력곡선(Hysteresis Loop B-H 곡선)
자장의 세기(H)와 자속밀도 (B)와의 관계를 나타내는 곡선으로, 강자성체의 자기적성질
을 나타내는데 이용하다.
[자기이력곡선]
a) 초기자화곡선 (Virgin curve)
시편이 전혀 자화되지 않은 않은 상태에서 자장의 세기(H)를 증가시키면, 처음에는 자속밀도가 매우 급속도로 증가하다가 점차 증가되는 속도가 느려지고, 어느 시점에 이르게 되면 자속밀도가 포화상태로 되어 더 이상 증가하지 않게 된다. 이와같이 그 림에서 점선의 표시된 0-a곡선을 초기자화곡선이라하고, 점 a를 자기포화점 (Saturated Point)이라 한다.
b) 잔류자기 (Residual Magnetism)
자기포화된 상태로부터 자장의 세기를 0점까지 점차적으로 감소시키게 되면, 처음의 초기자화곡선을 따라 자속밀도가 감소되는 것이 아니라, a-b곡선을 따라 감소하게 되어 자속밀도는 0-b값을 갖는다. 이때의 자속밀도를 잔류자기라 한다.
c) 항자력 (Coercive Force)
자장의 세기가 0점인 상태에서 남아있는 자류자기를 없애주기 위해 자장을 반대방향 으로 증가시키면, (즉 전류의 방향을 반대로 해주면) 자속밀도는 b-c 곡선을 따라 감 소되고, 이와같은 상태가 되기까지 걸어주는 자화력을 항자력(o-c)이라 한다.
d) 자기이력곡선의 완성
c점의 상태에서 자장을 반대방향으로 계속 증가시키면 역자기포화점(d점)이르게 되 고, 다시 정방향으로 자장의 세기를 증가시키게 되면 하나의 폐쇄된 루트(a-b-c-d-e
-f-a)가 완성된다.
4-2-2 자분탐상검사의 기본절차
전처리 → 자화 → 자분적용 → 관찰 → 판정 → 기록 → 탈자 →후처리
│ │
─ ─── │
│ │
┌ 자화방법 ┌ 자분의 종류
│ 자화전류의 종류 │ 건식법, 습식법
│ 자화전류치 │ 검사액의 농도(습식)
└ 통전시간 └ 연속법, 잔류법
4-3 자화방법
4-3-1 자화방법의 종류
4-3-1-1 선형자화법(Longitudinal Magnetization)
-코일에 전류를 통전시키면 코일안으로 선형자장이 형성된다.
a) 코일법(Coil Method)
[코일법]
․코일안의 자장의 세기는 코일의 감은횟수 및 사용전류에 거의 비례한다.
b) 요크법 (Yoke Method)
․U자형 철심에 코일을 감아 선형자장을 유도시킨 것으로 대형 또는 복잡한 부품 의 국부검사에 용이하다.
․자극의 배치를 90°씩 교대로 바꾸어 최소 2회이상 자화
[요크법]
4-3-1-2 원형자화 (Circular Magnetization)
․시험품에 전극을 접촉시켜 직접 통전하거나 검, 튜브와 같은 속이 빈 부품안에 전도 체를 위치시켜 통전시키면 시험품에 원형자장이 형성된다.
a) 프로드법 (Prod Method)
․프로드간격 : 6～8in. (자장형상의 찌그러짐 방지)
․아아크발생으로 검사품의 표면이 손상될 우려가 있다.
[프로드법]
b) 측통전법 (Head Shot Method)
[축통전법]
c) 전류관통법 (Central Conductor Method)
[전류관통법]
4-3-2 자화전류의 종류
교류 : 전도체의 표면근체에만 흐르는 경향, 즉 표피효과로 인해 표면결함검출시 사용
반파직류 : 직류와 상응하는 표면하 침투력이 있고 교류로부터 정류된 펄스파형이 자분 의 유동성을 좋게할뿐만 아니라 교류장비에 부착하기가 용이하다.
[교류 및 반파직류의 파형]
4-3-3 자화전류치의 설정
․부품의 크기 및 형상에 따라 변화된다.
․KS D 0213 - 검사품의 자기특성, 형상에 따른 구체적인 자화전류치의 산정방법에 대해 언급하고 있지않다.
․ASME Sec. V, Art.7의 경우 아래사항참조
4-3-3-1 (1) 원형자화법
a) 프로드법
검사품의 두께 T ≥ 3/4 in. : 100 ～ 125 A/in. (극간격 인치당)
T 〈 3/4 in. : 90 ～ 110 A/in. (극간격 인치당)
b) 축통전법
부품의 외경
자화전류치
5in. 이하
700-900 A/in. (직경당)
5in. - 10in.
500-700 A/in. (직경당)
10in.- 15in.
300-500 A/in. (직경당)
15in. 초과
100-330 A/in. (직경당)
c) 전류관통법
축통전법과 동일하게 적용(단, 전류관총 케이블의 수를 늘리면 그에 비례하여 자화 전류치를 낮추어 준다.)
(2) 선형자화법
a) 요크법
․Lifting Power로 결절
교류 - 최대극간격에서 101b
직류 - 최대극간격에서 401b
b) 코일법
․검사품의 길이와 직경의 비로 산출한다.
L/D비 ≥ 4 :
2 〈 L/D 〈4 :
4-4 자분의 적용
4-4-1 자분의 종류 및 특성
* 자분의 구비조건
a) 무독성의 강자성체
b) 미세한 분말로 좋은 이동성을 지녀야 한다.
c) 투자율이 높고, 노자력이 작아야 하다.
d) 탐상면과의 가시성이 뚜렷해야 한다.
* 적용방법에 따른 자분분류
건식자분
습식자분
1. 공기분무(Dusting)로 적용
2. 거칠은 표면상태의 결함검출에 매우
유용하다.
3. 습식법에 비해 야외현장에서는 사용 이 곤란하다
1. 용매로 물 또는 오일등을 사용
2. 솔질법, 분무법, 침적법으로 적용한 다.
3. 극히 미세한 표면결함 검출에 우수 하다.
4. 대량부품검사에 편리하다.
5. 거칠은 표면에는 비효과적이다.
비 형 광 자 분
형 광 자 분
1. 가시광 아래에서 검사가 가능
2. 자분의 색종류가 다양하다.
3. 건식, 습식법에 모두 사용
4. 미세한 결함검출에 부적당
1. 미세한 결함검출에 우수하다.
2. 암실이 필요하다.
3. 자외선 조사장치가 필요하다.
4. 주로 습식법으로만 사용된다.
4-4-2 자분의 적용
자분의 결함검출능력은 적용된 자분중 결함부위의 자분의 그 주위의 자분과 식별이 가능한 장도로 보이는 것과 관련된다.
4-4-2-1 분류
a) 자분의 종류에 따라 : 건식법, 습식법
건식법 : 공기를 매개체로하여 탐상면에 적용하는 방법
습식법 : 물 또는 기름에 현탁시켜 탐상면에 적용하는 방법
b) 자화시기에 따라 : 연속법, 잔류법
연속법 : 검사체에 자화전류가 흐르는 동안 자분을 작용하는 방법으로, 주로 보자 력이 작고, 자류자기가 적은 저탄소강이나 전자연철과 같은 재료에 적용 한다.
잔류법 : 검사체에 자화전류를 통전한후 전류를 차단하고 자분을 적용하는 방법으 로 주로 보자력이 크고, 자류자기가 높은 스리링강과 같은 고탄소강재료 에 적용한다.
4-4-3 자화방법에 따른 감도특성
[자화방법과 감도특성]
4-5 자분지시의 관찰
4-5-1 지시의 관찰요령
4-5-1-1 반사광을 피하면서 관찰면에 정면으로 관찰
4-5-1-2 형광자분의 경우 충분히 어두운곳에서 관찰
4-5-1-3 형광자분의 경우 자외선등의 강도는 시험표면에서 800-1000μW/㎠이상인 충분한 성능 을 가져야 한다.
4-5-1-4 비관련지시인지 여부를 고려해야 한다.
4-5-2 비관련지시
․비관련지시 : 검사체에 존재하는 결함에 의해 나타나는 자분지시가 아닌 설계상, 구 조상 또는 취급 부주의등으로 나타내는 자분지시
4-5-2-1 자기펜의 흔적(magnetic Writing)
․잔류법에 있어서 검사품이 서로 접촉한 경우 또는 다른 강자성체에 접속한 경우에 생기는 누설자속에 의한 자분지시를 말한다.
․뚜렷한 선모양으로 오판하기 쉽다.
․탈자후 재자화하면 사라진다.
4-5-2-2 단면급변지시
․검사품의 단면적이 급격히 변화하고 있는 곳이나 모서리부분에 생기는 누설자속에 의해 자분이 흡착되어 나타난 자분지시
․자화전류를 적게하여 자화의 정도를 약하게 해준다.
4-5-2-3 전류지시
․대전류가 흐르고 있는 자화케이블등이 시험면에 접촉하면, 그 부위가 국부적으로 자 화되기 때문에 굵고 흐리게 나타나는 자분지시를 말한다.
․자화케이블의 접촉위치를 바꾸어 재자화 한다.
4-5-2-4 전극지시
․전극접촉부에서 나타나는 자분지시(프로드법)
․전극부분의 전류밀도가 높기 때문에 생기는 누설자속에 의해 방사형모양으로 나타난 다.
․전극의 위치를 바꾸어 재자화한다.
4-5-2-5 자극지시
․자극의 접촉부 및 그 주변에 국부적으로 생기는 고밀도의 누설자속에 의해 형성되는 자분지시 (요오크법)
․자극의 위치를 바꾸어 재자화한다.
4-5-2-6 표면거칠기지시
․산화스케일, 부식등으로 인한 검사품 표면의 요철부에서 생기는 누설자속을 따라 형 성되는 자분지시와 주분이 요철부에 고여 생기는 자분지시를 말한다.
․검사표면을 매끄럽게 처리하고 재검사하는 것이 바람직하다.
4-5-2-7 재질경계지시
․투자율차 또는 용접금속과 모재의 경계, 이종금속의 압연부의 경계, 국부적으로 냉간 가공이나 열처리가 도어 금속조직이 달라진 경계부위등에서 나타낸다.
․액체침투탐상검사등으로 확인하다.
4-5-3 자분지시모양의 보존
4-5-3-1 스케치
․자분지시모양의 크기, 위치, 방향성 고려
․영구성 및 작성비용이 저렴하며, 가장 보편적인 방법
․지시모양의 정확한 재현이 어렵다.
4-5-3-2 전사
․자기테이프, 접착후면테이프 이용
․실용적이나 장기간 보존이 어렵다.
4-5-3-3 사진촬영
․자분지시의 모양, 칫수를 정확히 알 수 있는 가장 우수한 방법
․성적서에 첨부하기 어렵고, 비용이 많이 든다.
4-6 탈자
4-6-1 탈자의 필요성
a) 차후의 공정이나 사용상에 잔류자기가 영향을 미칠 때
b) 계측기류에 영향을 미칠 경우
c) 처음보다 낮은 전류로 자화가 필요할 때
d) 사양서에 의한 요구시
※ 탈자가 불필요할 경우
a) 보자성이 낮은 연철 및 주철
b) Currie Point 이상에서 열처리될 때
c) 잔류자기가 별문제 안되는 대형주조품
d) 보다 큰 자화전류로 자화가 수행될 때
4-6-2 탈자의 방법
a) 검사품에 적용된 자장의 세기보다 큰 값으로 자장의 방향을 교대로 반전시키면서 자 장의 강도를 서서히 영점(0)까지 감소시켜 탈자시켜주는 방법
b) 자장의 세기를 일정하게 유지시키고, 검사품 또는 코일을 자장중에서 서서히 멀리하 여 탈자시키는 방법
[탈자의 원리]
