本文是对金属磁记忆方法——这一适用于铁磁构件早期诊断的无损检测新方法的基础性研究。以磁性物理学理论为指导,以试验和有限元模拟为手段,主要研究了应力对试件表面泄漏磁场的影响,探索了铁磁材料力—磁效应的物理机制。为实现泄漏磁场数值的精确定位测量,自制了高精度的扫描架及其驱动电路,并将其与弱磁场测量设备高斯计相配合。又利用VC++6.0编制了软件,控制扫描架按照多种方式进行扫描,将高斯计测得的漏磁场数据实时采集到数据库中,组成了一套可精确定位、自动采集数据的弱磁场测量系统。试验以20~#钢和45~#钢为研究对象,分别进行了含典型缺陷试件拉伸时表面泄漏磁场的在线测量和经过不同程度拉伸并卸载后表面泄漏磁场的测量。同时还对试件进行了应力的有限元模拟,并将其数值计算结果与磁场测量结果进行了对比。结果表明:两种材料的试件在上述两种试验模式下,在试件的人工缺陷部位,变形较小时的磁场信号变化较平缓,产生一定程度塑性变形后的磁场信号则变化剧烈;同时,在在线测量情况下,试件在颈缩时的磁场信号还往往会出现跃变的现象。经分析认为,磁记忆信号的这种变化与材料内部微观组织的状态有关,试件变形很小时,磁弹性效应对试件表面泄漏磁场的变化起主要作用;试件变形较大时,其表面泄漏磁场的变化主要受塑性变形区内位错聚集产生的微缺陷的影响。作者还以硅钢片和20~#钢为研究对象,利用粉纹法探索性地观察了样品应力集中部位的磁畴形貌,结果表明:应力载荷导致了样品磁畴的变化,在两种材料应力集中部位的表面都初步观察到了迷宫形状为主的磁畴。以上得出的研究结论,可能会有助于真正揭开磁记忆产生的机理,为早日建立应力集中早期诊断的评判标准等提供理论依据。