用巴克豪森信号检测磨削烧伤

一、磨削烧伤的产生及危害

磨削烧伤的产生原因主要和工艺参数相关，大概有以下几方面：

1、操作者：不合适的参数设置

2、磨轮：损坏或不干净

3、冷却液：不适合、不干净

4、冷却液流速：不恰当

5、磨削的深度

6、相对磨削速度

    磨削烧伤会降低材料的耐磨性、耐腐蚀性和疲劳强度，烧伤严重时还会出现裂纹。 时间长了就会产生剥落断裂。

二、传统的磨削烧伤检测方法

磨削烧伤检测方法有好几种，一般我们熟悉的传统方法有：

1、观色法

2、酸洗法

3、金相组织法

4、显微硬度法

    观色法是非常粗略的一种检测方法，用眼观察只能对十分严重的烧伤有效；酸洗法、金相组织法、显微硬度法都对零部件有一定的损伤。

三、磨削烧伤检测技术

目前在国外比较流行的一种磨削烧伤检测方法是用巴克豪森信号来检测烧伤，目前在各大汽车发动机零部件生产中已经替代酸洗，在实验室和生产线上得到广泛应用。它的优点是：数字化、无化学污染、无损、可自动化。

1、巴克豪森信号的产生机理

巴克豪森信号本质上是一种微磁信号，所以检测对象必须是铁磁性材料（铁、钴、镍等）。一般来讲铁磁性材料内包含无数不同取向的磁畴。当我们外加一个磁场就会使磁畴壁（domain wall）产生运动，这个运动过程中就会产生一个信号，被一个科学家--巴克豪森发现，命名为巴克豪森信号。

磁畴和磁畴壁

磁畴(Magnetic Domain)理论是用量子理论从微观上说明铁磁质的磁化机理。

所谓磁畴，是指磁性材料内部的一个个小区域，每个区域内部包含大量原子，这些原子的磁矩都象一个个小磁铁那样整齐排列，但相邻的不同区域之间原子磁矩排列的方向不同 。

各个磁畴之间的交界区域称为磁畴壁。 

晶体中的磁畴

180° 磁畴壁结构示意图

2、影响巴克豪森信号强度的两个主要参数

应力对巴克豪森信号的影响---正比

硬度对巴克豪森信号的影响---反比

也就是说硬度越高压应力状态，巴克豪森信号越弱（我们期望的磨削加工后零部件表面状态）；硬度越低拉应力较大，巴克豪森信号越强（这是我们希望避免的工件表面状态）。磨削烧伤出现的时候硬度往往会下降，拉应力较大，表现为巴克豪森信号越强。

根据此原理现在芬兰Stresstech公司已研发出检测烧伤的仪器Rollscan

四、磨削烧伤检测仪Rollscan在汽车行业的应用

Rollscan 磨削烧伤检测仪可以用在凸轮轴、曲轴、齿轮、轴承、连杆等发动机和变速箱零部件。在国外汽车发动机行业广泛应用。