The motion of magnetic domain walls in ferromagnetic material produces acoustic emission, named 'MAE', through magnetoelastic coupling between spin motion in domain wall and internal lattice strain. The rms value and the waveform of MAE of 3% Si-Fe and mild steel have been measured in each cold-rolled and annealed condition with various frequency and intensity of magnetic field. The magnetization was alternated by solenoid and the maximum frequency and intensity of magnetic field was 70Hz and 30 Oe respectively.
A resonant type AE transducer, having 175KHz nominal center frequency was used with a band pass filter (125KHz-250KHz) and the total amplification was 80dB. It was found that the intensity of MAE signal was active at nearby coercive force and the rms value increases linearly with the increase of magnetizing frequency or magnetic field intensity. These results indicated that the MAE is caused by mainly domain wall displacement rather than rotation in magnetizing process and the intensity of MAE increases with the increase of domain wall velocity. The MAE of annealed state shows a higher response than cold-rolled state. The effects of rolling texture on MAE have been investigated in annealed 3% Si-Fe with the angle to the rolling direction.
Also the effects of plastic deformation produced by tensile stress on MAE have been investigated in annealed mild steel. It was found that the rms value of MAE decreases with plastic deformation gradually, and then increase slightly at fracture. Compared these behaviors of MAE with the conventional magnetic properties obtained by hysteresis loop measurements in each case, the intensity of MAE increases with the saturation induction and decreases with the coersive force. As a result, it seems that the amount of prior cold work, the difference in heat treatment, and the presence of rolling texture can be determined by monitoring this MAE phenomenon in ferromagnetic materials.
강자성체 물질이 자화될 때 일어나는 자기영역 경계의 운동으로 말미암아 발생된 자기스핀의 파동이 초음파를 발생시킨다.
이 초음파의 실효치와 파형이 각각 냉간가공 상태와 열처리 된 상태로 있는 3% 규소-철 합금과 연강에서 자장의 세기와 주기를 바꿔 주면서 측정되었다. 이 측정된 파형의 세기는 항자력 근처에서 최대로 나타났으며 실효치는 자장의 세기나 주기가 증가할 수록 같이 증가하는 경향을 보였다. 또한 열처리한 상태의 초음파의 세기가 냉간가공된 상태의 것보다 더 크게 나타났다. 위 사실로 말미암아 이 자화시 발생되는 초음파가 주로 자기 영역경계의 이동에 의해 발생되며 이 이동의 속도가 빠를수록 이 초음파의 세기도 증가하는 것을 알 수 있었다. 열처리 된 3% 규소-철 합금에 있어서 이 초음파의 전조방향에 대한 의존성이 탐구되었는데, 전조 방향에 수직인 방향으로 접근할수록 자기 경계의 운동이 결정 경계와 상호작용을 하여 제한을 받으므로 이 초음파의 실효치가 감소하는 경향으로 나타났다.
또한 열처리된 연강에 있어서 소성변형의 정도가 커질수록 시편내의 잔류응력이나 내부 결함밀도가 증가하므로 이것이 자기 영역 경계의 운동을 제한하여 이때 발생되는 초음파의 세기도 감소하는 경향으로 나타났다.
위 실험 결과와 각 경우의 자기 곡선으로 부터 얻어지는 자성과 연관지어보면, 이 초음파의 세기는 포화자기에 비례하고 항자력에 반비례하는 것으로 나타났다. 이와 같은 사실로 말미암아 강자성체의 열적이력이나 기계적 이력 혹은 전조방향의 유무 등의 측정에 이 자화시 발생되는 초음파가 유용하게 사용되리라 예상된다.
