[发明专利]大晶粒铁基薄板金相组织的无损检测方法、系统及介质

权利要求书

1.一种大晶粒铁基薄板金相组织的无损检测方法，其特征在于，所述大晶粒铁基薄板金相组织的无损检测方法通过对大晶粒铁基薄板采用外加磁场，使晶界附近产生漏磁场，将封装在密闭容器中的磁悬浮液靠近漏磁场，磁悬浮液中的纳米磁性粒子将在漏磁场附近聚集，实现大晶粒晶界重构，达到金相组织无损检测。

2.如权利要求1所述的大晶粒铁基薄板金相组织的无损检测方法，其特征在于，所述密闭容器中的磁悬浮液在不施加漏磁场时，磁性粒子均匀散布在液体介质中，磁悬浮液为透明状态；施加漏磁场后，在磁力作用下，漏磁场附近磁性粒子能快速聚集形成可视图像；去掉漏磁场后，聚集的磁性粒子能快速分散到液体介质中，再次变为透明状态。

3.如权利要求1所述的大晶粒铁基薄板金相组织的无损检测方法，其特征在于，所述磁悬浮液的制备方法包括：

1)磁性粒子的选择：选择制成纳米级的磁性材料作为需要的磁性能粒子，是纳米级的金属氧化物Fe₃O₄、铁氧体，金属、铁磁性氮化铁；

2)磁性粒子的尺寸控制：磁性粒子的尺寸控制在纳米级10～100nm，在熔液中分散开后，人眼观察到的磁悬浮液呈现为透明状态；如果磁性粒子的尺寸超过100nm，则容易形成人眼可见的颗粒状物质，一方面影响磁性粒子的移动速度，使系统的检测速度变慢；另一方面大的颗粒状物质也影响重构图像质量，使重构的图像中显示出了多余的点或线；

3)磁性粒子的浓度控制：磁性粒子不同，磁性粒子的浓度不同，但均应控制在1～50g/L范围内；浓度超过50g/L会使磁悬浮液呈现一定颜色；

4)基液的选择：根据磁性粒子和表面活性剂选择合适的基液，基液粘度应控制在0.0050～0.0200Pa.s，基液粘度超过0.0200Pa.s时，使磁性粒子移动速度缓慢，导致显影时间过长；基液粘度低于0.0050Pa.s时导致磁性粒子无法长时间悬浮而沉底；选用的基液包括：煤油、合成油、甲苯；

5)表面活性剂的选择：要求表面活性剂具有特殊的分子结构，其一端对磁性粒子有高度亲和力，另一端极易分散于基液中，根据基液及磁性粒子的种类选择合适的表面活性剂，加入表面活性剂能使溶液体系的界面状态发生明显变化，在无漏磁场条件下确保纳米级磁性粒子在基液中处于分散状态，不发生聚集；同时，又不能阻碍纳米级磁性粒子在一定强度漏磁场条件下的移动。

4.如权利要求3所述的大晶粒铁基薄板金相组织的无损检测方法，其特征在于，铁氧体为CoFe₂O₄、MnFe₂O₄、ZnFe₂O₄；铁磁性氮化铁为Fe_xN，2x8。

5.如权利要求3所述的大晶粒铁基薄板金相组织的无损检测方法，其特征在于，选用的基液包括：煤油、合成油、甲苯；选用的表面活性剂包括：油酸、聚丁二烯琥珀酰亚胺、聚胺。

6.如权利要求1所述的大晶粒铁基薄板金相组织的无损检测方法，其特征在于，所述对大晶粒铁基薄板采用外加磁场，使晶界附近产生漏磁场，具体包括：通过U型磁铁对铁基材料薄板材料施加外磁场，薄板被磁化，若被检测部位没有晶界，则材料中的磁感应线将被约束在材料中，磁通是平行于材料表面的，几乎没有磁感应线从表面穿出，被检表面没有磁场，当材料中存在着切割磁力线的晶界时，晶界则会使磁导率发生变化；磁感应线会改变运行路径，除一部分磁通直接通过晶界外，还有部分的磁通会离开材料。

7.一种计算机设备，其特征在于，所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如下步骤：通过对大晶粒铁基薄板采用外加磁场，使晶界附近产生漏磁场，将封装在密闭容器中的磁悬浮液靠近漏磁场，磁悬浮液中的纳米磁性粒子将在漏磁场附近聚集，实现大晶粒晶界重构，达到金相组织无损检测。