包括钢轨在内的低合金钢应用广泛,但在外加载荷、疲劳磨损、使用温度等不同条件下具有很大差别。材料的服役情况与其力学性能息息相关,所以需要关注载荷、硬度、微观组织等信息。为改善传统检测耗时且破坏试件的特性,选用磁巴克豪森噪声(Magnetic Barkhausen Noise,MBN)法进行测试。作为一种无损检测方法,它不会对试件造成损坏且信号强度与材料参数关联紧密,故而用MBN信号间接反映材料性能。基于MBN信号产生机理,本文设计了一套检测平台。所搭建的平台测试结果稳定,具有初步的信号预处理功能。本文主要开展了三项研究内容:(1)基于前期搭建的检测平台,定量研究了弹性形变下DC01钢的MBN信号-拉应力变化规律,结合磁畴与磁化理论从微观角度定性分析静载荷对畴壁运动的影响。结果表明:弹性范围内的拉伸应力增长与MBN信号的增长成近似线性关系,相比于峰值信号,均方根信号波动区间更小且线性拟合度更高。(2)基于小波包分解重构的方法从能量角度分析不同硬度试块的MBN信号-硬度变化规律。得出结论:相比于传统小波软阈值降噪,针对巴克豪森分布特性的全局阈值部分重构降噪法具有更好的降噪效果,提升4.1dB;MBN信号与材料硬度呈较强的线性变化规律,材料硬度越大,所对应的MBN信号越小;总能量(W1-W8),能量合(W2-W4)及能量合(W2-W8)随硬度增加呈现下降趋势,且在低硬度范围内变化率更大,说明在相对低硬度的范围内能量分布对硬度变化更加敏感。(3)研究过共析钢闪光焊焊接钢轨表面的硬度分布情况,用MBN信号进行表征。实验表明:热影响区出现的不完全球化珠光体区域导致材料硬度改变,母材、焊缝及热影响区所含珠光体结构大小的不同也是硬度分布不一致的原因。MBN信号与钢轨硬度变化呈一定规律。