[发明专利]声发射频谱系统及评估马氏体钢磁处理降低界面能的方法

权利要求书

1.一种声发射频谱系统，其特征在于，用于评估马氏体钢磁处理界面能降低程度，包括：

磁线圈装置，所述磁线圈装置用于产生对所述马氏体钢进行磁处理以降低界面能的均匀磁场；

脉冲直流电源，所述脉冲直流电源与所述磁线圈装置电连接，使得所述磁线圈装置产生所述均匀磁场；

采集探头，所述采集探头用于通过耦合剂与所述马氏体钢表面耦合，以实时采集所述马氏体钢在所述均匀磁场环境下的磁声发射信号；

前置放大器，所述前置放大器用于接收所述采集探头的传输过来的所述磁声发射信号，并对所述磁声发射信号进行滤波放大；

信号处理计算机，所述信号处理计算机用于实时接收并处理所述前置放大器滤波放大后的信号，形成声发射频谱；

所述磁线圈装置为亥姆霍兹线圈装置，所述马氏体钢放置在所述亥姆霍兹线圈装置的两组线圈之间且位于所述亥姆霍兹线圈装置的两组所述线圈的中心轴上或所述亥姆霍兹线圈装置的两组所述线圈的中心轴的附近；

所述亥姆霍兹线圈装置中所述马氏体钢放置位置的磁感应强度范围在0-1T可调；

所述亥姆霍兹线圈装置的两组所述线圈均为铜线圈，两组所述线圈绕线匝数均为160匝，两组所述线圈之间的间距为200mm，所述铜线圈最大电流250A。

2.根据权利要求1所述的声发射频谱系统，其特征在于，所述脉冲直流电源用于输出脉冲电流。

3.根据权利要求1所述的声发射频谱系统，其特征在于，所述脉冲直流电源配置有精密交流净化稳压装置。

4.根据权利要求1所述的声发射频谱系统，其特征在于，所述采集探头为点聚焦专用探头。

5.根据权利要求4所述的声发射频谱系统，其特征在于，所述采集探头的采样频率≥5MHz，所述采集探头的焦距为8英寸，所述采集探头能屏蔽磁场环境。

6.根据权利要求1所述的声发射频谱系统，其特征在于，所述采集探头通过能屏蔽磁场的屏蔽线与所述前置放大器相连。

7.一种评估马氏体钢磁处理降低界面能的方法，其特征在于，为采用根据权利要求1-6中任意一项所述的声发射频谱系统对马氏体钢磁处理界面能降低程度进行评估的方法，包括如下步骤：

将待测马氏体钢试样置于所述磁线圈装置能产生均匀磁场的部位处；

在所述待测马氏体钢试样表面涂抹适量耦合剂，将所述采集探头固定于所述待测马氏体钢试样表面；

启动脉冲直流电源，输出设定脉冲电流，使得所述磁线圈装置产生对应的均匀磁场；所述待测马氏体钢试样在所述均匀磁场环境下进行磁处理，内部晶界处高密度位错发生迁移或湮灭，晶界能降低，同时，对应磁畴分布发生变化，其磁声发射信号频谱也发生变化；

所述采集探头接收到所述马氏体钢试样中的磁声发射信号，所述前置放大器对所述磁声发射信号滤波放大，所述信号处理计算机对已经过滤波放大后的磁声发射信号进行数字化处理，分析信号的峰值频率变化及频率质心，形成声发射频谱。