铁磁性金属材料在我国大型钢结构中具有广泛应用。疲劳作为铁磁性金属构件的主要失效方式之一,由于具有突发性,往往造成灾难性事故。在役金属结构的疲劳寿命一般可分为三个阶段:早期力学性能退化、损伤的起始与积累以及断裂失效,因此,为预防金属结构的疲劳失效,对材料早期疲劳状态(第一和第二阶段状态)的检测和评价至关重要。但是现有的无损检测技术并不适用于材料早期疲劳状态的快速检测,需要开发或发展新的检测技术。磁声发射(Magnetomeehanieal Aeoustic Emission简称MAE)信号由于对材料的微观组织结构和应力状态非常敏感,在铁磁性金属材料早期疲劳状态检测方法展现出极大的潜力。本文在国家重点研发计划项目(2016YFF0203000)、国家自然科学基金(51675258,51261024)、江西省教育厅科学技术研究项目(GJJ150699)资助下展开研究,论文的主要工作如下:第1章,介绍了磁声发射的产生机制,并分别就励磁强度、励磁频率、应力、塑性变形、热处理工艺、疲劳状态、试样尺寸对MAE的影响等几方面来阐述MAE在国内外的研究现状,并根据课题来源确定本文的研究内容。第2章,从铁磁性金属材料的疲劳及铁磁性金属材料的磁化理论上分析MAE检测的理论基础,疲劳过程材料微观组织结构的变化疲劳过程中,材料中的夹杂、气孔等对畴壁的钉扎作用几乎为常数。但是微观/宏观应力场、位错及微观/宏观裂纹随疲劳损伤发展而变化,影响疲劳过程中的磁特性变化,铁磁性金属材料的磁化受应力或位错的影响,当此类因素发生变化时,材料的磁化特性发生变化,MAE将随之变化。第3章,设计并研制了可靠的MAE检测装置,并对其励磁能力和稳定性进行了测试。通过对不同尺寸磁轭及线圈匝数的研究,确定了最佳的励磁磁轭尺寸及其对应的线圈匝数。同时参照声发射信号特征参数,规定了MAE信号的特征参数。第4章,研究了励磁电压、励磁频率、励磁波形对MAE信号的影响,随着励磁强度的增大,MAE信号的幅度、滤波后时域波形面积和RMS均逐渐增大;随着励磁频率的增大,使MAE信号的强度、单位时间内包络的面积、脉冲计数和脉冲值之和呈先增大后减小的趋势。在励磁条件相同的条件下,采用占空比为50%的方波所得的MAE信号特征更明显。为后面研究Q235钢疲劳过程中MAE信号的采集确定较优的励磁条件。第5章,研究Q235钢在低周疲劳及高周疲劳下MAE信号特征参数的变化。对于低周疲劳,随着循环周次的不断增大,励磁所得的MAE信号的幅度、脉冲计数和脉冲值之和均单调减小。励磁电压越高,MAE特征参数随循环周次的变化越显著。但对于高周疲劳,MAE特征参数随循环周期的增大并非单调变化,二者之间的关系还需进一步探索研究。第6章,对本文的研究工作成果进行了的总结,并对有必要进行更深入的研究的工作进行了展望。