德國Fraunhofer材料性能 3MA無損檢測系統

  ——新型無損檢測技術：巴克豪森噪音（BN）、增量導磁率、切線磁場諧波分析和多頻渦流

材料性能無損檢測解決方案
機床、汽車和設備零部件在生產過程中需要進行熱處理和機械加工，以便達到所需性能。其中零部件邊緣表面層的機械性能和耐磨性尤為重要，它的好壞直接影響 和決定了設備的功能和使用壽命。準確測定部件邊緣表面性能，是確保產品質量的前提。目前采用的方法有：金相分析，X光衍射殘余應力測量，以及傳統的壓痕硬 度測量。以上這些方法速度慢，需要破壞檢測部件，同時不可能做到100%檢測和伴隨著生產過程進行。

德國Fraunhofer材料性能 3MA無損檢測系統（微磁、多參數、微結構和應力分析）是德國無損檢測研究院研發的一種測定材料邊緣表面層性能的無損檢測技術。該技術可實現測量過程全自動，并將檢測設備集成到生產工 藝中。3MA具有測量速度快，可以對產品進行100%檢驗的優點。對邊緣層0-8mm厚度的部件多個相關質量指標進行快速同步評估。 3MA同時可以綜合分析不同微結構狀態和應力敏感檢測值的大小。該方法需要提前校正，根據大量回歸分析和漸近函數，可以確定產品質量指標（目標值）與哪些3MA 測量參數（檢測值）有關聯。

3MA無損檢測系統功能描述
綜合了四種不同的微磁測量方法，亦即巴克豪森噪音（BN）、增量導磁率（u△）、切線磁場諧波分析（Ht）和多頻率渦流（MFWS）。對上述每一種方法都要進行大量數據評估?？傆嬘?1種微磁檢測統計信息。在多參數測量中，特別是當目標值（比如硬度、硬化層厚度）和干擾變量（溫度、殘余應力等）同 時變化的情況下，3MA這種綜合處理各種檢測信息的優點是顯而易見的。每一個微磁測量信息都能顯示出其與目標值和干擾變量之間的關聯度，從而在測量中將干 擾因素排除，或將其降至zui低。

所有采用3MA測量微磁的方法都有的分析評估能力，在測量中將（金屬的）結構、材料性能和殘余應力綜合加以考慮。

所有檢測數據是在同一個測量步驟中同時獲得的。測量速度可達每秒40次。根據預先設計好的校正公式，3MA系統將測量數據實時顯示出來。測量過程中的目標值需要考慮材料的不同性能，微結構組成和殘余應力分布等。

硬度
 硬化層厚度
 殘余應力
 拉伸試驗數據（抗張強度、屈服強度、延伸率等）

3MA材料性能無損測量系統zui重要的部件是檢測頭和集成了控制器的硬件前端。檢測頭包括一個磁化單元和一個發射/接收系統，可以根據部件的外形尺寸和用戶要求調整和定制。

通過以太網將硬件前端與計算機聯接（工業計算機，辦公室電腦、筆記本電腦和局域網），可以將數據采集和系統控制充分結合在一起，實現檢測和生產一體化。硬件 前端采用了模塊化結構，可以根據客戶要求對部件升級或以很低的費用更新更換部件。操作和評估軟件通常都是模擬式模塊，3MA的模塊式測量系統（MMS）是一種用戶 友好的系統，使用非常方便。通過該軟件模塊還可以很容易對儀器調試和校準。

                         用于齒輪自動化檢測時的兩部分檢測頭

手動式標準檢測頭

材料性能無損檢測儀3MA的典型應用
1.確定部件局部硬度、硬化層厚度和殘余應力狀態。
------檢測并確定硬化加工過程出現的缺陷。
2.連續監控鋼帶或鋼板的抗拉強度和屈服強度等。
------100% 檢驗并記錄鋼材質量。
3.確定感應淬火、滲碳、激光和滲氮硬化后部件的硬度和硬化層厚度。
-------減少調整和重新裝備時間。
4.確定鋼板的深沖性能和殘余應力狀態。
-------對板材成型原料可以有效檢查和控制。
5.確定組裝零部件的殘余應力狀態。
-------嚴格控制裝配過程，確保組裝部件的質量和整體設備長期穩定運行。
6.及時發現熱老化、脆化、疲勞和蠕變損壞。
--------對涉及安全運轉的零部件可以經常檢查。

材料性能無損檢測系統的優點
快速、無損檢測。
無間斷檢測和記錄質量狀況。
可替代有損檢測。
提高經濟效益，降低生產成本。（減少了次品和再加工的費用）
3MA設備集成在生產過程中，可以實現生產過程的全面、*監控。
可以根據具體要求定制（探測頭、軟件）。

3MA材料性能無損測量儀（左側：帶有智能檢測探頭的數字化硬件控制器模塊；右側：用于數據處理、評估和存儲的電腦）：

德國3MA材料性能無損檢測儀可測量硬度，校準采用維氏硬度HV0.05。
3MA材料性能無損檢測儀可測量殘余應力，校準采用 X光衍射。

上海量博實業有限公司專業總代理德國無損檢測研究院相關良好無損檢測技術產品。德國無損檢測研究院是Fraunhofer應用科學協會位于德國的主要技術 研究所，開發用于部件測試、材料狀態、生產過程中部件性能以及使用壽命的無損檢測技術。科研范圍包括超聲波、渦流、電磁學、微磁學、微波、X 射線探測器、層析、X 射線分層法、原子力顯微鏡、聲發射、核磁共振等。多功能殘余應力無損檢測儀3MA-K已廣泛應用于機械加工、材料熱處理、汽車零部件、新能源、工程機械等領域，發揮著良好技術的高效可靠性。