H=Ir/2πR2
用交流电和直流电磁化同一钢棒时，其共同点是：
1）在钢棒中心处，磁场强度为零；2）在钢捧表面，磁场强度达到最大；3）离开钢棒表面，磁场强度随r的增大而下降。
其不同点是：
直流电磁化，从钢棒中心到表面，磁场强度是直线上升到最大值；交流电磁化，由于趋肤效应，只有在钢棒近表面才有磁场强度，并缓慢上升，而在接近钢棒表面时，迅速上升达到最大值。
用交流和直流电磁化同一钢管时，钢管内部H=0，B=0，钢管内部没有磁场存在，磁场是从钢管内壁到表面逐渐上升到最大值。
空载通电线圈中心的磁场强度公式：
H=NIcosα/L=NI/（L2+D2）1/2
开路磁化：
线圈纵向磁化的磁化力用安匝数（IN）来表示。
闭路磁化：
磁轭法磁化时以提升力来衡量导入工件的磁感应线强度或磁通
形成旋转磁场的基本条件两相磁轭的几何夹角α与两相激磁电流的相位差Ф均不等于0°或180°
有效磁场铁磁性材料磁化时，只要在工件上产生磁极，就会产生退磁场，它削弱了外加磁场，所以工件上的有效磁场用H表示，等于外加磁场减去退磁场。
H=Ho/【1+N（μ/μo-1）】
退磁因子N主要与工件的形状有关（L/D），对于完整的闭合的环形试样；N=0；对于球体，N=；对于圆钢棒，L/D愈小，N愈大。
影响试件退磁场大小的因素：
1、与外加磁场大小有关，外加磁场增大，退磁场也增大；2、与L/D有关，L/D增大，退磁场减小；工件磁化时，如果不产生磁极，就不会产生退磁场。
通常采用延长块将工件接长，以增大L/D值，减小退磁场的影响。
3.退磁因子N与工件几何形状有关4.磁化尺寸相同的钢管和钢棒，钢管比钢棒产生的退磁场小。
5、磁化同一工件时，交流电比直流电产生的退磁场小。
所谓漏磁场：
就是铁磁性材料磁化后，在不连续性处或磁路的截面变化处，磁感应线离开和进入表面时形成的磁场。
外加磁场强度一定要大于产生最大磁导率μm对应的磁场强度Hμm，使磁导率减小，磁阻大，漏磁场增大。
当铁磁性材料的磁感应强度达到饱和值的80%左右时，漏磁场便会迅速增大。
影响漏磁场的因素
（1）外加磁场强度的影响
（2）缺陷位置及形状的影响a缺陷埋藏深度的影响很大b缺陷方向的影响c缺陷深宽比的影响（3）工件表面覆盖层的影响（4）工件材料及状态的影响，（1.晶粒大小的影响2.含碳量的影响3.热处理的影响4.合金元素的影响5.冷加工的影响）矫顽力随着硬度的增大而增大，漏磁场也增大。
交流电优点（AC）：
1.对表面缺陷检测灵敏度高2.容易退磁3.电源易得，设备结构简单4.能够实现感应电流法磁化5.能够实现感应电流法磁化6.磁化变截面工件磁场分布较均匀7.有利于磁粉迁移8.用于评价直流电（或整流电）磁化发现的磁痕显示9.适用于在役工件的检验10.交流电磁化时工序间可以不退磁交流电的局限性是：
1.剩磁法检验受交流电断电相位影响;2.探测缺陷深度小
单相半波整流电优点：
1.兼有直流的渗入性和交流的脉动性2.剩磁稳定3.有利于近表面缺陷的检测4.能提供较高的灵敏度和对比度局限性是：
1.退磁较困难2.检测缺陷深度不如三相全波整流电和直流电。
三相全波整流电优点：
1.具有很大的渗透性和很小的脉动性2.剩磁稳定3适用于检测焊接件、带镀层工件、铸钢件和球墨铸铁毛坯的近表面缺陷4.设备需要输入的功率小局限性是：
1.退磁困难2.退磁场大3.变截面工件磁化不均匀4.不适用于干法检验5.周向和纵向磁化的工序间一般需要退磁。
直流电的优点是：
1、磁场渗入深度大，在七种磁化电流中，检测缺陷的深度最大；2、剩磁稳定，剩磁能够有力地吸住磁粉，便于磁痕评定；3、适用于镀铬层下的裂纹、闪光电孤焊中的近表面裂纹和薄壁焊接件根部的未焊透和未熔合的检验。
局限性是：
（1）退磁最困难；
（2）不适用于干法检验；（3）退磁场大；（4）工序间要退磁。
交流电的电流表上的电流值是有效值I；整流电的电流表上的电流值是平均值Id。
如何选用磁化电流：
1）用交流电磁化湿法检验，对工件表面微小缺陷检测灵敏度高；2）交流电的渗入深度，不如整流电和直流电；3）交流电用于剩磁法检验时，应加装断电相位控制器；4）交流电磁化连续法检验主要与有效值电流有关，而剩磁检验主要与峰值电流有关；5）整流电流中包含的交流分量越大，检测近表面较深缺陷的能力越小；6）单相半波整流电磁化干法检验，对工件近表面缺陷检测灵敏度高；7）三相全波整流电可检测工件近表面较深的缺陷；8）直流电可检测工件近表面最深的缺陷；9）冲击电流只能用于剩磁法检验和专用设备。
磁粉检测的能力，取决于1.施加磁场的大小;2缺陷的延伸方向，3缺陷的位置、大小和形状等因素有关。
工件磁化时，当磁场方向与缺陷延伸方向垂直时，缺陷处的漏磁场最大，检测灵敏度最高。
选择磁化方法应考虑的因素1、工件的尺寸大小；2、工件的外形结构；3、工件的表面状态；4、根据工件过去断裂的情况和各部位的应力分布，分析可能产生缺陷的部位和方向，选择合适的磁化方法。
周向磁化指给工件直接通电，或者使电流流过贯穿空心工件孔中的导体，旨在工件中建立一个环绕工件的并与工件轴垂直的周向闭合磁场，用于发现与工件轴平行的纵向缺陷，即与电流方向平行的缺陷。
可分为：
轴向通电法、中心导体法、偏置芯棒法、触头法。
纵向磁化是指将电流通过环绕工件的线圈，沿工件纵长方向磁化的方法，工件中的磁力线平行于线圈的中心轴线。
用于发现与工件轴向垂直的周向缺陷（横向缺陷）。
利用电磁轭和永久磁铁磁化，使磁力线平行于工件纵轴的磁化方法亦属于纵向磁化。
可分为：
线圈法、磁轭法。
将工件置于线圈中进行纵向磁化，称为开路磁化，开路磁化在工件两端产生磁极，因而产生退磁场。
闭路磁化电磁轭整体磁化、电磁轭或永久磁铁的局部磁化，闭路磁化不产生退磁场
多向磁化（也叫复合磁化）是指通过复合磁化，在工件中产生一个大小和方向随时间成圆形、椭圆形或螺旋形轨迹变化的磁场。
因为磁场的方向在工件上不断地变化着，所以可发现工件上多个方向的缺陷。
如：
交叉磁轭法、交叉线圈法、直流磁轭与交流通电法（摆动磁场）、直流线圈与交流通电法
磁化工件的顺序，一般是先进行周向磁化，后进行纵向磁化；如果一个工件上横截面尺寸不等，周向磁化时，电流值分别计算，先磁化小直径，后磁化大直径。
通电导体的电流方向和被检的缺陷的方向一致时，检出率最高。
轴向通电法和触头法产生打火烧伤的原因是：
①工件与两磁化夹头接触部位有铁锈、氧化皮及脏物；②磁化电流过大；③夹持压力不足；④在磁化夹头通电时夹持或松开工件。
预防打火烧伤的措施是：
①清除掉与电极接触部位的铁锈、油漆和非导电覆盖层；②必要时应在电极上安装接触垫，如铅垫或铜编织垫，应当注意，铅蒸汽是有害的，使用时应注意通风，铜编织物仅适用于冶金上允许的场合：
③磁化电流应在夹持压力足够时接通：
④必须在磁化电流断电时夹持或松开工件；⑤用合适的磁化电流磁化。
轴向通电法的优点：
①无论简单或复杂工件，一次或数次通电都能方便地磁化：
②在整个电流通路的周围产生周向磁场，磁场基本上都集中在工件的表面和近表面；③两端通电，即可对工件全长进行磁化，所需电流值与长度无关；④磁化规范容易计算；⑤工件端头无磁极，不会产生退磁场；⑥用大电流可在短时间内进行大面积磁化；⑦工艺方法简单，检测效率高：
⑧有较高的检测灵敏度。
其缺点：
①接触不良会产生电弧烧伤工件；②不能检测空心工件内表面的不连续性：
③夹持细长工件时，容易使工件变形。
适用范围为：
特种设备实心和空心工件的焊接接头、机加工件、轴类、管子、铸钢件和锻钢件的磁粉检测。
中心导体法的优点：
①磁化电流不从工件上直接流过，不会产生电弧；②在空心工件的内、外表面及端面都会产生周向磁场；③重量轻的工件可用芯棒支承，许多小工件可穿在芯棒上一次磁化；④一次通电，工件全长都能得到周向磁化；⑤工艺方法简单、检测效率高：
⑥有较高的检测灵敏度。
其缺点：
①对于厚壁工件，外表面缺陷的检测灵敏度比内表面低很多；②检查大直径管子时，应采用偏置芯棒法，需转动工件，进行多次磁化和检验；③仅适用于有孔工件的检验。
适用范围为：
特种设备的管子、管接头、空心焊接件和各种有孔的工件如轴承圈、空心圆柱、齿轮、螺帽及环形件的磁粉检测。
触头法的优点：
①设备轻便，可携带到现场检验，灵活方便：
②可将周向磁场集中在经常出现缺陷的局部区域进行检验；③检测灵敏度高。
缺点：
①一次磁化只能检验较小的区域；②接触不良会引起工件过热和打火烧伤；③大面积检验时，要求分块累积检验，效率低。
触头法适用于：
平板对接焊接接头、T型焊接接头、管板焊接接头、角焊接接头以及大型铸件、锻件和板材局部磁粉检测。
线圈法的优点：
①非电接触；②方法简单：
③大型工件用绕电缆法很容易得到纵向磁场；④有较高的检测灵敏度。
缺点：
①L/D值对退磁场和灵敏度有很大的影响，决定安匝数时要加以考虑；②工件端面的缺陷，检测灵敏度低：
⑤为了将工件端部效应减至最小，应采用“决速断电”。
适用于：
特种设备对接焊接接头、角焊接接头、管板焊接接头以及纵长工件如曲轴、轴、管子、棒材、铸件和锻件的磁粉检测。
磁轭法的优点：
①非电接触；②改变磁轭方位，可发现任何方向的缺陷；③便携式磁轭可带到现场检测，灵活、方便；④可用于检测带漆层的工件（当漆层厚度允许时）；⑤检测灵敏度较高。
缺点：
①几何形状复杂的工件检验较困难；②磁轭必须放到有利于缺陷检出的方向；③用便携式磁轭一次磁化只能检验较小的区域，大面积检验时，要求分块累积，效率低；④磁轭磁化时应与工件接触好，尽量减小间隙的影响。
磁轭法适用于：
特种设备平板对接焊接接头、T型焊接接头、管板焊接接头、角焊接接头以及大型铸件、锻件和板材的局部磁粉检测。
整体磁化适用于零件横截面小于磁极横截面的纵长零件的磁粉检测。
交叉磁轭的正确使用方法是：
①交叉磁轭磁化检验只适用于连续法。
必须采用连续移动方式进行工件磁化，且边移动交叉磁轭进行磁化，边施加磁悬液。
最好不采用步进式的方法移动交叉磁轭。
②为了确保灵敏度和不会造成漏检，磁轭的移动速度不能过快，不能超过标准规定的4m/min的移动速度，可通过标准试片磁痕显示来确定。
当交叉磁轭移动速度过快时，对表面裂纹的检出影响不是很大，但是，对近表面裂纹，即使是埋藏深度只有零点几毫米，也难以形成缺陷磁痕。
③磁悬液的喷洒至关重要，必须在有效磁化场范围内始终保持润湿状态，以利于缺陷磁痕的形成。
尤其对有埋藏深度的裂纹，由于磁悬液的喷洒不当，会使已经形成的缺陷磁痕被磁悬液冲刷掉，造成缺陷漏检。
④磁痕观察必须在交叉磁轭通过后立即进行，避免己形成的缺陷磁痕遭到破坏。
⑤交叉磁轭的外侧也存在有效磁化场，可以用来磁化工件，但必须通过标准试片确定有效磁化区的范围。
⑥交叉磁轭磁极必须与工件接触好，特别是磁极不能悬空，最大间隙不应超过1.5mm，否则会导致检测失效。
交叉磁轭磁化的优点：
一次磁化可检测出工件表面任何方向的缺陷，而且检测灵敏度和效率都高。
缺点：
不适用于剩磁法磁粉检测，操作要求严格。
交叉磁轭磁化的适用于：
锅炉压力容器的平板对接焊接接头的磁粉检测。
制定磁化规范应考虑的因素1根据工件的材料、热处理状态和磁特性，确定采用连续法还是剩磁法检验；2还要根据工件的尺寸、形状、表面状态和欲检出缺陷的种类、位置、形状及大小，确定磁化方法、磁化电流种类和有效磁化区，制定相应的磁化规范。
制定磁化规范的方法1用经验公式计算；2利用材料的磁特性曲线，确定合适的磁场强度；3用毫特斯拉计测量工件表面的切向磁场强度4用标准试片确定
轴向通电法和中心导体法磁化规范
方法检验AC连续法I=（8~15）DAC剩磁法I=（25~45）D；
FWDC连续法I=（12~32）DFWDC剩磁法I=（25~45）D
1、I－磁化电流，A；圆柱形工件D－工件直径，mm
2、对于非圆柱形工件，D工件横截面上最大的尺寸mm
偏置芯棒法磁化规范当采用中心导体法磁化时，若工件直径大、设备的功率、电流值不能满足时，可采用偏置芯棒法磁化。
应依次将芯棒紧靠工件内壁（必要时对与工件接触部位的芯棒进行绝缘）停放在不同位置，以检测整个圆周，在工件圆周方向表面的有效磁化区为芯棒直径d的4倍，并应有不小于10％的磁化重叠区。
磁化电流仍按表3—3中的公式计算，只是工件直径D要按芯棒直径加两倍工件壁厚之和计算。
触头法磁化规范
触头法磁化时，触头间距L一般应控制在75mm～200mm之间。
连续法检验的磁化规范：
触头法磁化电流值工件厚度T<19mmI=～L；工件厚度T≥19mmI=（4～5）L注：
I—磁化电流（A）；L两触头间距（mm）。
用连续法检测的线圈法磁化规范
（1）低充填因数线圈——线圈横截面积与被检工件横截面积之比Y≥10倍时
1）偏心时线圈的安匝数为：
IN=45000/（L/D）（偏心法）
2）正中时线圈的安匝数为：
IN=1690R/[6（L/D）-5]（中心法）
（2）高充填因数线圈：
线圈横截面积与被检工件横截面积之比Y≤2倍时线圈的安匝数为：
IN=35000/[（L/D）+2]其中：
I：
施加在线圈上的磁化电流，A；N：
圈匝数；R：
线圈半径，mm：
L：
工件长度，mm；D：
工件直径或横截面上最大尺寸，mm。
（3）中充填因数线圈——线圈横截面积与被检工件横截面积之比2＜Y<10倍时线圈的安匝数为：
式中：
（IN）1：
由公式（3-8）或（3-9）计算出的安匝数；（IN）h：
由公式（3-10）计算出的安匝数。
充填因数Y：
线圈横截面积与被检工件横截面积之比。
Y:
充填因数S:
线圈横截面积S1:
被检工件横截面积R:
线圈横截面积半径r:
被检工件横截面积半径D0——线圈横截面积直径D——被检工件横截面积直径（对于中空的非圆筒形工件和圆筒形工件的直径D应由有效直径Deff代替）
注：
（1）公式（3-8）～（3-9）在L／D>2时有效。
若L/D<2时，应在工件两端连接与被检工件材料接近的延长块，若L/D≥15时，仍按15计算。
当被检工件太长时，应进行分段磁化，且应有一定的重叠区。
重叠区应不小于分段检测长度10％。
检测时，磁化电流应根据标准试片实测结果来确定。
对于中空的非圆筒形工件和圆筒形工件的L／D值计算时，此时工件直径D应由有效直径Deff代替。
对于中空的非圆筒形工件，Deff计算如下：
At工件总的横截面积mm2。
Ah工件中空部分横截面积mm2。
对于圆筒形工件，Deff计算如下：
式中：
Do圆筒外径，mm；Di圆筒内径，mm。
用剩磁法检测的线圈法磁化规范对于紧固件如螺栓螺纹根部的横向缺陷应采用线圈磁化剩磁法检测，因紧固件螺栓用的材料又经过淬火后，其剩磁和矫顽力值一般都符合剩磁法检测的条件。
如果用连续法检测，螺纹本身就相当横向裂纹，纵向磁化后，螺纹就吸咐磁粉形成的过度背景，使缺陷无法观察，所以应采用剩磁法检测。
磁轭法磁化时，检测灵敏度可根据标准试片上的磁痕显示和电磁轭的提升力来确定。
磁轭法磁化时，两磁极间距L一般应控制在75mm～200mm之间。
当使用磁轭最大间距时，交流电磁轭至少应有45N的提升力；直流电磁轭至少应有177N的提升力；交叉磁轭至少应有118N的提升力（磁极与试件表面间隙为0.5mm）。
采用便携式电磁轭磁化工件时，其磁化规范应根据标准试片上的磁痕显示来验证；如果采用固定式磁轭磁化工件时，应根据标准试片上的磁痕显示来校验灵敏度是否满足要求。
磁粉类型
配制浓度（g/L）
沉淀浓度固含：
mL/100mL
非荧光磁粉
10-25
荧光磁粉
按磁痕观察分：
荧光磁粉和非荧光磁粉
按施加方式：
湿法磁粉和干法磁粉。
荧光磁粉发出510—550nm黄绿荧光检测对象：
一般用于检测高强钢和对裂纹敏感材料的检测，在特种行业中也广泛用于疲劳设备、腐蚀性介质设备的检测。
只有波长320nm～400nm的黑光才能用于荧光磁粉检测，中心波长为365nm
非荧光磁粉：
检测对象：
只适用于铁磁性材料的表面和近表面缺陷的磁粉检测；空心磁粉主要用于检测高温状态下的工件检测（400℃以下）。
在可见光（1000lx）下观察磁痕显示所使用的磁粉。
湿法非荧光磁粉的验收试验包括：
污染、颜色、粒度、灵敏度和悬浮性。
湿法荧光磁粉的验收试验包括：
污染、颜色、粒度、灵敏度、悬浮性和耐用性。
对于湿法磁粉检测，用来悬浮磁粉的液体称为载液或载体，磁粉检测常用油基载液和水载液。
油基载液是具有高闪点、低粘度、无荧光和无嗅味的煤油。
油基载液优先用于如下场合：
⑴对腐蚀应严加防止的某些铁基合金（如精加工的某些轴承和轴承套）；⑵水可能会引起电击的地方；⑶在水中浸泡可引起氢脆的某些高强度钢。
水基载液是在水中添加润湿剂、防锈剂，必要时还要添加消泡剂，保证水载液具有合适的润湿性、分散性、防锈性、消泡性和稳定性；
磁悬液浓度：
每升磁悬液中所含磁粉的重量（g/L）或每100mL磁悬液沉淀出磁粉的体积（mL/100ml），前者称为磁悬液配制浓度，后者称为磁悬液沉淀浓度。
标准试片用途1、检验磁粉检测设备、磁粉、磁悬液的综合性能（系统灵敏度）。
2、了解被检工件表面大致的磁场强度和方向、有效检测区。
3、考察所用的检测工艺规程和操作方法是否妥当。
4、大致确定磁化规范。
分类：
试片有A、C、D、M1型四种
使用范围：
1、只适用于连续法，不适用剩磁法；2、根据工件检测面的大小和形状，选择合适的标准试片类型。
特种设备常用的有A1-30/100或C1-15/50;3.根据工件检测所需的有效磁场强度，选择灵敏度试片，分数值大灵敏度低；4、试片表面有腐蚀或折纹不能用；5、使用前应将试片清理干净；6、试片人工缺陷面与工件贴紧，并用透明胶带固定，但是，透明胶带不能覆盖人工缺陷；7、同一工件可选用多个试片，以观察不同部位磁化状态的差异；8、用完的试片应重新用油封好。
标准试块用途1、检验磁粉检测设备、磁粉、磁悬液的综合性能（系统灵敏度）；2、考察所用的试验条件和操作方法是否恰当；3.检验各种磁化电流及磁化电流大小不同时产生的磁场在标准试块上大致的渗入深度。
不适用1.不能确定被检工件的磁化规范，2.不能用于考察被检工件表面的磁场方向和有效磁化区。
分类：
B型试块（直流试块）、E型试块（交流试块）、磁场指示器（八角试块）、自然缺陷试块。
磁场指示器只能作为大致了解工件表面的磁场方向和有效磁化范围的粗略校验工具，而不能作为磁场强度和磁场分布的定量测试。
使用时，将磁场指示器铜面朝上，八块低碳钢面朝下，紧帖被检工件表面，用连续法检验，给磁场指示器上施加磁粉，观察磁痕显示。
磁粉检测灵敏度及影响因素：
⑴、磁粉检测灵敏度：
是指磁粉检测检出小缺陷的能力。
⑵、影响因素：
①工件磁化：
（磁化方法、外加磁场强度和磁化电流）；
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