Trả lời trực tiếp: Kiểm tra bột từ (MT — Magnetic Particle Testing) từ hóa chi tiết bằng nam châm điện hoặc dòng điện; tại vị trí có khuyết tật (nứt, rỗ) cắt ngang đường sức từ, từ thông bị "rò" ra ngoài bề mặt (flux leakage) tạo cực từ cục bộ hút bột từ (khô hoặc ướt) tụ lại thành vết chỉ thị rõ ràng. Giới hạn cốt lõi: MT CHỈ dùng được cho vật liệu nhiễm từ (thép carbon, thép hợp kim thấp) — hoàn toàn KHÔNG áp dụng được cho inox austenit, nhôm, đồng.
Nội dung thuộc cụm Kiểm tra không phá hủy của cokhi.net — xem tổng quan 4 phương pháp tại NDT là gì, chọn phương pháp nào →.
Nguyên lý từ thông rò (flux leakage) hoạt động thế nào?
Khi một chi tiết nhiễm từ được từ hóa (tạo dòng đường sức từ chạy dọc/ngang thân chi tiết), đường sức từ truyền liên tục trong vật liệu liền mạch. Khi gặp một khuyết tật (nứt, rỗ) cắt ngang hướng đường sức, từ trở tại vị trí đó tăng đột ngột (không khí trong khuyết tật dẫn từ kém hơn nhiều so với kim loại) — đường sức từ buộc phải "rò" ra khỏi bề mặt tại vị trí đó để đi vòng qua khuyết tật, tạo ra hai cực từ cục bộ (Bắc-Nam) ngay tại miệng khuyết tật.
Bột từ (particles) rắc lên bề mặt bị hút vào đúng vị trí có 2 cực từ cục bộ này, tụ lại thành vệt rõ ràng dọc theo đường khuyết tật — kể cả khi khuyết tật quá nhỏ để mắt thường nhìn thấy trực tiếp.
Vì sao MT chỉ dùng được cho vật liệu nhiễm từ?
Nguyên lý từ thông rò đòi hỏi vật liệu phải dẫn được đường sức từ liên tục (ferromagnetic) — thép carbon và phần lớn thép hợp kim thấp đáp ứng điều kiện này. Inox austenit (dòng 300 như 304/316), nhôm, đồng và hầu hết kim loại màu gần như không nhiễm từ (non-ferromagnetic) — không thể tạo đường sức từ đủ mạnh trong vật liệu để có hiện tượng rò từ thông khi gặp khuyết tật, khiến MT hoàn toàn không có tác dụng trên các vật liệu này. Đây là lý do MT và PT thường được coi là "cặp bổ sung" cho nhau: MT nhanh, rẻ hơn nhưng giới hạn vật liệu; PT chậm hơn một chút nhưng áp dụng được rộng hơn (bao gồm cả vật liệu không nhiễm từ mà MT bỏ qua).
AC yoke và DC prod khác nhau ở đâu?
| Phương pháp từ hóa | Dòng điện | Vùng phát hiện tốt nhất | Đặc điểm |
|---|---|---|---|
| Yoke (gọng từ) | Xoay chiều (AC) | Bề mặt (surface) | Thiết bị cầm tay, di động, rẻ nhất, phổ biến nhất tại hiện trường/kiểm tra mối hàn |
| Prod (que tiếp điện) | Một chiều (DC) | Bề mặt và gần bề mặt sâu hơn (theo nhiều nguồn, tới khoảng vài mm dưới bề mặt với từ hóa DC toàn sóng) | Cho lưu lượng từ sâu hơn AC nhưng có rủi ro gây cháy xém (arc strike) tại điểm tiếp xúc nếu thao tác không đúng |
Nguyên tắc chọn: kiểm tra mối hàn và bề mặt thông thường ưu tiên AC yoke vì gọn nhẹ, an toàn, đủ nhạy cho khuyết tật bề mặt — vốn là loại khuyết tật phổ biến nhất cần tìm sau hàn. DC prod dùng khi nghi ngờ khuyết tật nằm hơi sâu hơn bề mặt một chút, chấp nhận đánh đổi thêm rủi ro cháy xém tại điểm tiếp xúc.
FAQ
MT có phát hiện được khuyết tật nằm sâu bên trong chi tiết không? Không — MT chỉ đáng tin cậy cho khuyết tật BỀ MẶT và GẦN BỀ MẶT (theo nhiều nguồn, tối đa khoảng vài mm dưới bề mặt tùy phương pháp từ hóa) — khuyết tật nằm sâu hơn cần chuyển sang UT hoặc RT.
Vì sao không dùng MT để kiểm tra mối hàn inox 304? Vì inox 304 (dòng austenit) gần như không nhiễm từ — không thể tạo hiện tượng từ thông rò tại khuyết tật, khiến MT hoàn toàn mất tác dụng trên vật liệu này. Phải chuyển sang PT (áp dụng được cho inox) hoặc UT/RT nếu cần kiểm tra bên trong.
AC yoke có phát hiện được khuyết tật gần bề mặt sâu hơn vài mm không? Kém hiệu quả hơn DC — AC có xu hướng tập trung dòng từ ở lớp ngoài cùng bề mặt (hiệu ứng bề mặt/skin effect của dòng xoay chiều), trong khi DC phân bố từ trường đều hơn vào sâu bên trong tiết diện, phù hợp hơn khi nghi ngờ khuyết tật gần bề mặt nhưng không lộ hẳn ra ngoài.
Thuật ngữ
- Ferromagnetic (vật liệu nhiễm từ): vật liệu có thể bị từ hóa mạnh và giữ từ tính (thép carbon, thép hợp kim thấp) — điều kiện bắt buộc để áp dụng MT.
- Flux leakage (từ thông rò): hiện tượng đường sức từ thoát ra khỏi bề mặt vật liệu tại vị trí khuyết tật do từ trở tăng đột ngột — nguyên lý cốt lõi của MT.
- Yoke (gọng từ): thiết bị từ hóa cầm tay dùng dòng AC, tạo từ trường cục bộ giữa 2 cực để kiểm tra bề mặt tại chỗ.
- Prod (que tiếp điện): 2 que kim loại tiếp xúc trực tiếp với chi tiết, cho dòng DC chạy qua để tạo từ trường vòng quanh đường dòng điện.
Nguồn tham khảo
- ASNT, Magnetic Particle Testing (MT) Method for NDT Inspections: https://www.asnt.org/what-is-nondestructive-testing/methods/magnetic-particle-testing
- Atlantis NDT, Magnetic Particle Testing (MT) — Yoke and Prod Technique: https://atlantisndt.com/magnetic-particle-testing
Xem thêm
NDT là gì — 4 phương pháp cơ bản → · Thẩm thấu chất lỏng (PT): thay thế MT cho vật liệu không nhiễm từ → · Siêu âm (UT): khi cần kiểm tra sâu hơn bề mặt → · Chứng chỉ nhân sự NDT → · Checklist kiểm tra chất lượng mối hàn →