金属磁记忆检测方法的应用基础是处于工况条件下的铁磁构件所产生的磁记忆效应。当处于地磁场环境中的铁磁性构件受到外部载荷作用时，在应力集中区域会产生具有磁致伸缩性质的磁畴组织定向和不可逆的重新取向，该部位会出现磁畴的固定节点，产生磁极，形成退磁场，从而使此处铁磁金属的导磁率最小，在金属表面形成漏磁场。该漏磁场强度的切向分量具有最大值，而法向分量改变符号并具有零值。这种磁状态的不可逆变化在工作载荷消除后依然保留 “记忆”着应力集中的位置，即所谓的磁记忆效应[6]。磁记忆检测原理如图1-1所示。磁记忆检测原理

相对于常规超声波技术发展时间长、检测技术成熟而言，金属磁记忆技术及其相关研究开展时间较短。它是由俄罗斯学者杜波夫于1997年在第50届国际焊接学术会议上首次提出，并在上世纪九十年代末引入中国，虽然该技术在现阶段应用范围较小，但由于具有十分突出的特点而得到广泛关注。目前，清华大学、南昌航空大学、哈尔滨工业大学、装甲兵工程学院等已致力于该技术机理及其应用的研究。84512

金属磁记忆技术是以铁磁性材料为研究对象，基于其在大地磁场中所产生的磁记忆效应对材料表层应力和缺陷导致的铁磁性材料磁场变化分析而实现材料表层应力和缺陷评价的一种技术。除此之外，该项技术在寿命评估和预测领域也具有相当大潜力[7-8]。与其它磁信号方法（磁巴克豪森噪声法、磁声发射法等）相比，该项技术最突出的优点是不需外加激励磁场对待检构件进行磁化，检测结果具有可靠性高和重复性好等优点，同时检测设备体积小、便于携带，适于现场检测。论文网

由于力-磁机械效应，在加工及服役过程中，铁磁性材料内部磁畴结构及其分布都会发生改变，从而在应力集中区表现为局部磁场增强的现象，且在外力消除后该影响仍会保留，即可“记忆”铁磁性材料应力集中位置及其损伤程度，因而该技术称为金属磁记忆技术。理论研究表明，在应力集中部位，铁磁性材料表面漏磁场的水平分量达到最大值，法向分量则以较大梯度值通过零点。但相关研究[9-11]表明，采用磁场强度法向分量Hp(y)对铁磁性材料应力损伤进行评价更为合适。

俄罗斯的杜波夫教授最早对铁磁性材料磁信号或内部磁畴结构微观机理进行了理论分析，认为该技术原理为磁机械效应。在外界载荷作用下，铁磁性材料内部的位错在应力集中位置与由磁畴聚集而成的磁畴壁发生相互作用，从而阻碍位错的滑移，导致应力集中部位形成变化明显的突变磁信号，但他并没有进行更深层次的理论分析和试验研究，而是将重点放在该技术在工程领域的推广应用研究中，如石油管道、电站管道焊接接头应力集中的评价，并得到可用于描述材料应力集中程度的经验公式。

磁场强度梯度值越大，则说明该位置应力集中程度越高，损伤程度越大。国内众多专家学者也对该技术的机理及其应用进行了大量研究。南昌航空大学的任吉林教授[12-15]认为，处于稳定状态的磁晶体内总自由能是由磁晶各向异性能、磁弹性能、弹性能和应力能组成的。

由磁机械效应和能量平衡原理可知，铁磁性材料内部磁畴的重新取向会使其应力能变小、磁弹性能变大，进而引发磁畴组织定向而不可逆的重新取向，即表现为磁记忆效应；南京燃气轮机研究所的仲维畅等[16]以经典电磁理论为依据对铁磁性材料的自磁化原因及程度进行了分析；石油大学的戴光等[17]在居里定律及其状态方程的基础上推导得到了散射磁场强度垂直分量Hp(y)与应力间关系；清华大学无损检测中心的李明路[18]研究了地磁场对磁信号的影响。除此之外，大量关于磁信号影响因素的研究也正在逐步进行。