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国内刊号：11-2187/TH
国际刊号：0577-6686
发布日期:
作者：蒋生辉, 丁昊昊, 张翔, 彭建平, 王文健, 刘启跃, 郭俊
单位：1. 西南交通大学牵引动力国家重点实验室 成都 610031;2. 西南交通大学物理科学与技术学院 成都 610031
关键词：磁巴克豪森噪声,钢轨,白层,微观组织；
基金：国家重点研发计划政府间国际科技创新合作重点专项（2018YFE0109400）和国家自然科学基金（51775455，51975489）资助项目。
设计搭建了基于磁巴克豪森噪声（Magnetic Barkhausen noise，MBN）的钢轨白层无损检测系统，打磨U75V钢轨以预制白层，使用1 Hz，8 V的正弦信号磁化打磨钢轨试样并收集表面产生的MBN信号，研究了钢轨白层几何特征、微观组织与MBN信号特征值的关系，并分析了白层对MBN信号的影响机理。结果表明：白层作为磁硬性组织，会降低钢轨表面MBN信号强度。试样无明显白层时，打磨产生的残余拉应力使得MBN信号的峰峰值（VPP）和方均根值（VRMS）较高，当试样出现明显白层后，信号峰峰值和方均根值迅速减弱。白层中的马氏体晶粒细小，大量晶界的存在对磁畴有很强的钉扎作用，在有效检测区域内，当白层厚度增加，次表层可发生偏转的磁畴数量会减少，进而削弱传递到表面的MBN信号强度。MBN信号特征值与白层厚度（δWEL）、白层面积（SWEL）都呈现较好的线性负相关变化关系，其中方均根值与白层面积的线性拟合结果最佳，皮尔森系数为-0.896 9，线性拟合度达0.794 1。MBN信号特征值对钢轨白层的厚度、面积等几何特征具有定量分析能力，试验结果对服役钢轨的维护作业具有一定的指导意义。
来源：2021年第18期
《机械工程学报》期刊编辑部
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