工件表面键槽棱角旁的放射状磁痕

　　文献[1]用磁偶极子理论成功定量解释了工件表面小方孔(0.6mm×0.6mm)四角上长直线状奇特磁痕的成因。有读者提出,工件表面大方孔四周是否也会出现这种放射状磁痕。为回答这个问题,作者进行了下列分析。

　　1　工件表面矩形孔洞棱线上的磁荷分布

　　按传统观念^[1~4] ,纵向磁化时工件表面矩形孔洞棱线上的磁荷分布如图1a所示,但由磁偶极子链概念^[5~7] 推知,工件磁化时表面孔洞凸棱线上的磁荷还可能有如图1b所示的分布。

　　2　矩形孔洞引起的漏磁场

　　矩形孔洞的尺寸和坐标见图2,它在工件表面任意点P(x,y)引起的磁场强度分量H _x和H _y为

　　式中　H ₁———由矩形孔洞两条Y向棱线上的磁荷引起的磁场

　　H ₂———由矩形孔洞两条X向棱线上的磁荷引起的磁场

　　由文献[8,9]知

　　3　矩形孔洞四角上的磁痕

　　由式(1)~(6)可求出矩形孔洞四角上的各磁场强度分量值,它们都趋向无穷大,但方向不同,且H1和H2的方向恰好相反,所以两者的作用相互抵消,因而在图1b情况下矩形孔洞的四角上并无任何特殊磁痕。

　　图2中矩形孔洞X向棱线上的正、负线磁荷是由孔洞凸棱线下面邻近的磁偶极子链^[5] 断裂后形成的^[6,7] ,而这必须满足一定的条件,这种条件则取决于试件和孔洞的形状和尺寸、材料的磁特性及磁化程度等多种因素。所以只有在满足上述条件时工件表面矩形孔洞沿磁化场方向的凸棱上才会出现正、负线磁荷(图1b),而在一般情况下磁化的结果仍如传统观念所述(图1a)。

　　由式(3),(4)可计算出矩形孔洞四角上的H _1x和H _1y,如图3a所示,按文献^[1]所述理由,这时矩形沟槽的四角上必将吸附磁粉颗粒,形成沿45°方向的长直线状异常磁痕(图3b),且与其长、宽无关,即矩形孔洞的大小不是引起异常磁痕的原因。

　　方孔是矩形孔的特例(b=a),其四角周围的磁痕必沿其对角线,这已为1995年的试验所证实^[1] 。

　　4　平行四边形孔洞引起的磁场及其四角周围的磁痕

　　平行四边形孔洞的尺寸和坐标见图4a,若纵向磁化时靠近磁化场方向的凸棱线上没有出现线磁荷,则平行四边形孔洞引起的漏磁场分量H3x和H _3y为