GB/T9444-2019 铸钢铸铁件磁粉检测

GB/T 9444-2019 是针对铸钢件、铸铁件磁粉检测的专用国家标准，替代 GB/T 9444-2007 版本，核心适用于铁磁性铸钢、铸铁件（如碳素钢铸件、低合金钢铸件、球墨铸铁件、灰铸铁件等）的表面及近表面缺陷检测。标准中“磁粉检测”作为唯一核心检测项目，明确了铸件磁粉检测的技术要求、操作流程、缺陷评定及质量控制要点，是保障铸件结构完整性和使用安全性的关键无损检测依据。

2  磁粉检测

2.1  检测目的

通过对铁磁性铸钢、铸铁件施加磁场并施加磁粉，利用缺陷处漏磁场吸附磁粉形成的磁痕，实现对铸件表面及近表面缺陷的定位、定性、定量判定。

铸件在铸造过程中易产生裂纹、冷隔、折叠、气孔、夹渣、疏松等缺陷，此类缺陷若位于表面或近表面，会严重降低铸件的力学性能和服役可靠性。磁粉检测凭借对铁磁性材料表面缺陷的高灵敏度，可直观检出上述缺陷，为铸件的出厂验收、工序间检验及在役维修提供量化依据。

2.2  适用范围与限制

2.2.1  适用范围

1. 材料：适用于铁磁性铸钢件、铸铁件，包括：

2. 铸钢件：碳素钢、低合金钢、中合金钢等铸件；

￮ 铸铁件：球墨铸铁、可锻铸铁、灰铸铁（铁素体/珠光体基体，具有铁磁性）等铸件。

￮ 缺陷：可检测铸件表面及近表面（通常深度≤1-2mm）的开口或闭合缺陷，如铸造裂纹、冷隔、折叠、皮下气孔、夹渣、疏松等。

￮ 场景：适用于铸件的原材料检验、铸造工序后检验、机加工后检验、成品出厂检验及在役铸件的定期检验。

2.2.2  限制条件

1. 非铁磁性材料：不适用于非铁磁性铸件（如奥氏体不锈钢铸件、铜合金铸件、铝合金铸件等）。

2. 内部深层缺陷：对铸件内部深层缺陷（距离表面＞2mm）检测灵敏度极低，无法有效检出，需配合射线检测、超声波检测等方法。

￮ 铸件表面状态：铸件表面的厚氧化皮、粘砂、油污、涂料等覆盖物会阻碍磁粉吸附，影响磁痕形成；表面粗糙度过大（如 Ra＞12.5μm）会降低缺陷检测灵敏度，需提前进行表面预处理。

￮ 铸铁件特殊限制：灰铸铁件因石墨形态呈片状，磁导率不均匀，易产生非相关磁痕，检测时需严格区分缺陷磁痕与材质不均匀引起的假磁痕。

2.3  检测基本原理

￮ 磁化：对铁磁性铸件施加外部磁场（通过电磁轭、通电线圈、触头法等方式），使铸件内部产生感应磁场，磁场线均匀分布于铸件内部。

1. 漏磁场产生：若铸件表面或近表面存在缺陷，缺陷处的磁导率远低于铸件母材（如裂纹内为空气，磁导率≈1），会导致磁场线发生畸变，部分磁场线溢出铸件表面，形成漏磁场。

￮ 磁痕形成：将磁粉（干式磁粉或湿式磁悬液）施加到铸件表面，漏磁场的磁力会吸附磁粉，在缺陷位置形成磁痕（磁粉堆积的图像），磁痕的形状、大小与缺陷的形态、尺寸相对应。

￮ 缺陷判定：通过观察磁痕的特征（形状、大小、颜色、清晰度），结合铸件的铸造工艺和使用工况，区分缺陷磁痕与非相关磁痕，Zui终判定缺陷的性质、危害程度。

2.4  检测设备与材料

2.4.1  核心检测设备

2. 磁化设备

￮ 电磁轭：便携式设备，适用于铸件局部区域的磁化，可产生纵向磁场，操作灵活，适合大型铸件的现场检测。

￮ 磁粉探伤机：分为固定式、移动式，可提供交流、直流或脉动直流磁场，支持周向磁化、纵向磁化、复合磁化，适用于不同尺寸和形状铸件的整体或局部检测。

3. 触头装置：通过触头与铸件表面接触通电，产生周向磁场，适用于铸件焊缝、局部区域的检测，但需注意防止触头烧伤铸件表面。

￮ 辅助设备

￮ 磁场指示器（试片）：用于验证磁化效果和检测灵敏度，常用 A 型、C 型试片，粘贴于铸件表面，磁化后观察试片上的磁痕显示。

4. 黑光灯：用于荧光磁粉检测，提供 365nm 紫外光，使荧光磁粉发出可见光，提高缺陷检测灵敏度。

￮ 照度计：用于测量可见光环境照度（非荧光检测）和黑光灯辐照度（荧光检测），确保检测环境符合要求。

￮ 退磁设备：用于检测后对铸件进行退磁，消除剩余磁场，避免影响铸件后续加工或使用。

2.4.2  检测材料

1. 磁粉

￮ 按状态分：干式磁粉（适用于干燥环境，操作简便，适合粗糙表面铸件）、湿式磁粉（悬浮于载液中，磁痕清晰度高，适合光滑表面铸件）。

￮ 按类型分：非荧光磁粉（黑色、红色、白色，适用于可见光下检测，对比度高）、荧光磁粉（适用于紫外光下检测，灵敏度更高，适合复杂形状或低对比度铸件）。

￮ 载液：用于湿式磁粉的悬浮，分为油基载液（稳定性好，无腐蚀性）和水基载液（环保，不易燃），需与磁粉良好兼容，且不损伤铸件表面。

2. 反差剂：当铸件表面颜色与磁粉颜色对比度较低时，喷涂反差剂（白色或黑色）可提高磁痕的可见度，适用于非荧光磁粉检测。

2.5  检测基本流程

2.5.1  表面预处理

￮ 清除铸件表面的氧化皮、粘砂、油污、涂料、锈蚀等覆盖物，可采用打磨、喷砂、清洗等方式。

3. 对表面粗糙度过大的区域，适当打磨至 Ra≤6.3μm（荧光检测）或 Ra≤12.5μm（非荧光检测）。

￮ 确保铸件表面清洁、干燥，无残留水分或油污；若铸件有通孔、盲孔，需清理孔内杂物，避免磁粉堆积。

2.5.2  检测工艺确定

￮ 磁化方法选择：根据铸件的形状、尺寸和缺陷可能的延伸方向，选择合适的磁化方法：

1. 周向磁化：适用于检测与铸件轴线平行的缺陷；

￮ 纵向磁化：适用于检测与铸件轴线垂直的缺陷；

￮ 复合磁化：适用于检测复杂方向的缺陷，可施加周向和纵向磁场。

￮ 磁粉类型选择：表面粗糙的铸件优先选用干式磁粉或粗颗粒湿式磁粉；表面光滑的铸件优先选用荧光磁粉，提高检测灵敏度。

2. 灵敏度验证：在铸件表面粘贴磁场指示器（试片），进行磁化和磁粉施加，观察试片上的磁痕显示，验证检测工艺的灵敏度是否满足要求。

2.5.3  磁化与磁粉施加

￮ 磁化操作：启动磁化设备，对铸件施加规定强度的磁场，确保磁化区域覆盖整个检测部位。

￮ 磁粉施加：

1. 干式检测：在磁化状态下，将干式磁粉均匀喷洒在铸件表面，轻轻敲击铸件，使磁粉充分吸附到漏磁场处。

￮ 湿式检测：在磁化状态下，将磁悬液均匀喷洒或浇注在铸件表面，确保磁悬液覆盖整个检测区域，多余磁悬液自然流干。

￮ 磁化时间：磁粉施加过程中，需保持磁化状态不少于 1s，确保磁粉有足够时间形成磁痕。

2.5.4  磁痕观察与记录

2. 观察条件

￮ 非荧光磁粉：在可见光下观察，环境光照度≥1000lx。

￮ 荧光磁粉：在暗室或遮光环境下，用黑光灯照射，环境可见光强度≤20lx，黑光灯辐照度≥1000μW/cm²。

1. 磁痕分类：区分三类磁痕：

￮ 相关磁痕：由铸件缺陷引起的磁痕，形状不规则，边缘清晰，具有一定的长度和宽度。

￮ 非相关磁痕：由铸件结构（如圆角、键槽、浇冒口残留）或材质不均匀（如灰铸铁石墨片）引起的磁痕，形状规则，与结构或材质特征对应。

￮ 假磁痕：由操作不当（如磁粉堆积、工件表面油污）引起的磁痕，无固定形状，清理后磁痕消失。

￮ 记录要求：对相关磁痕进行记录，采用拍照、录像、草图绘制等方式，记录内容包括：铸件编号、检测部位、磁痕位置、形状、大小、数量等。

2.5.5  缺陷评定与验收

￮ 评定依据：根据产品技术文件、铸造标准或供需双方协议，对检测出的缺陷进行评定。

￮ 评定指标：主要依据缺陷的长度、宽度、数量、分布及缺陷性质进行判定，例如：

2. 裂纹类缺陷：通常不允许存在，或仅允许存在极微小的表面裂纹（需满足特定尺寸要求）。

1. 气孔、夹渣类缺陷：允许存在一定数量和尺寸的缺陷，但需控制在验收限值内。

2. 验收：根据缺陷评定结果，判定铸件是否合格；不合格铸件需进行返修（如打磨、补焊），返修后需重新进行磁粉检测。

2.5.6  后处理

3. 退磁：对检测合格的铸件进行退磁处理，确保铸件表面的剩余磁场强度≤0.3mT（或满足产品技术文件要求），避免吸附铁屑影响后续加工或使用。

4. 表面清理：清除铸件表面的磁粉、反差剂等残留物质，对铸件表面进行必要的防护处理（如涂油、喷漆）。

2.6  质量控制要求

1. 人员资质：从事磁粉检测的人员需按 GB/T 9445 规定进行培训、考核和认证，持证上岗，且需具备铸件铸造工艺的相关知识。

2. 设备校准：磁化设备、黑光灯、照度计、磁场指示器等设备需定期校准，校准周期不超过 12 个月，确保设备性能符合标准要求。

￮ 材料控制：磁粉、载液、反差剂等检测材料需符合 GB/T 15822.1 的要求，使用前需进行性能验证，确保磁粉的灵敏度和悬浮性。

￮ 工艺验证：对每一批次或每一种类的铸件，检测前需通过试块或典型铸件进行工艺验证，确保检测工艺能有效检出规定尺寸的缺陷。

￮ 记录与报告：检测记录需真实、准确、完整；检测报告需包含铸件信息、检测条件、磁痕记录、缺陷评定及验收由具备相应资质的人员签发。

2.7  特殊注意事项

1. 铸铁件检测要点：灰铸铁件因石墨片的影响，易产生非相关磁痕，检测时需结合铸件的材质特征和铸造工艺，仔细区分缺陷磁痕与非相关磁痕；球墨铸铁件的磁导率相对均匀，检测灵敏度高于灰铸铁件。

2. 大型铸件检测：大型铸件无法整体磁化时，可采用分段磁化的方式，确保相邻检测区域有 10%-20%的重叠，避免漏检。

3. 返修件检测：铸件返修（如补焊）后，需对返修区域及周边 50mm 范围内进行磁粉检测，确保返修部位无新的缺陷产生。

4. 安全防护：使用通电磁化设备时，需注意防触电；使用黑光灯时，需佩戴护目镜，避免紫外线伤害眼睛；油基载液需注意防火，避免在高温环境下使用。