随着钢铁等铁磁材料在机械设备、航空航天、天然石油气运输和国防武器等行业的广泛应用,为保证设备的正常运转和安全性能,其内应力、疲劳损伤、裂纹等检测就显得尤为重要。传统检测方法对受检对象容易造成不可逆损伤,而磁巴克豪森噪声(magnetic Barkhausen noise,MBN)能满足现场快速无损检测的要求。目前对MBN无损检测技术的研究主要集中在应力检测,但MBN受众多因素的影响,容易给测量带来误差。因此,本文全面分析了各响应因素对MBN信号的影响,为MBN无损检测技术的广泛应用和干扰消除奠定了一定基础。本文基于磁畴理论阐述了 MBN信号的产生机理,根据MBN信号的特点,设计并搭建了 MBN信号检测仪的硬件系统,包括检测传感器、信号发生器、信号调理电路等。然后深入分析了 MBN信号对磁场、应力和温度的响应机理,基于前人的研究成果,结合外磁场作用和“分子场”理论的改进模型,完善了公式MBNN(σ,T,H,并通过实验进一步说明应力和温度对MBN信号的影响。最后通过实验研究了 MBN信号与材料硬度、碳含量、弹性模量、表面粗糙度之间的关系。实验结果显示:MBN信号随硬度线性递减,可用于硬度无损检测;随碳含量增加MBN信号呈先增大后减小的趋势,在碳含量为0.55wt%时,MBN信号存在最大值,本文提出MBN-硬度计检测结合的方法对碳含量进行无损评估;在一定范围内MBN信号随弹性模量的增加先增后减;MBN信号随粗糙度增大不断衰减,衰减速度逐渐减小,在Ra小于2.536μm范围内,粗糙度对MBN检测影响较大,容易造成检测误差。根据前述MBN信号对材料性质的响应特点可知,得到的MBN信号与响应因素的关系曲线,可用于这些因素的检测。但MBN信号部分响应因素容易给MBN检测带来误差。因此每次测量前都需用与待测工件尽可能一致的试样进行校准,以保证测量结果的可靠性。