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金属磁记忆检测技术（MMMT）作为一种新型的无损检测技术，是利用磁记忆效应来检测铁磁性构件中的应力集中，进而为铁磁性构件的预诊断提供依据，以保障在役构件的安全使用。本文通过研制三维金属磁记忆检测系统，从应力集中的定量评估角度出发，利用矢量合成法将两个磁记忆信号切向分量Hp(x)、Hp(y)合成为最大的切向分量Hp(xy)，综合分析磁记忆信号切向分量Hp(xy)和法向分量Hp(z)幅值以及梯度值与应力集中的变化关系，定量分析材料中应力集中的严重程度，为铁磁性构件的应力集中定量评估提供了一种可以借鉴的方法。 本文首先从铁磁性材料的基本特性出发，分析了铁磁性材料的应力特性，阐述了磁畴的自发磁化、能量特性、磁致伸缩等铁磁性材料的磁特性，从铁磁材料能量平衡定理、微观结构和磁偶极子数学模型等角度解释了磁记忆信号特征产生的物理机理，提出并解释了矢量合成法能够有效测得最大的磁记忆信号切向分量。 然后基于Arduino硬件开发平台研制了三维金属磁记忆检测系统，设计了基于线性霍尔传感器MLX90393的三维阵列式磁记忆检测探头，利用直线运动导轨设计了可以在X、Y、Z三个方向上自由运动的三轴扫查系统，通过采用57BYG059型号步进电机和SH2024B2型号步进电机驱动器设计了步进电机扫查系统，运用Python和C语言编制了可以实现自动化检测和结果显示的软件程序。 其次在地磁场条件下，在静载拉伸作用下开展了30CrMo钢试样的磁记忆检测试验研究，通过分析磁记忆信号分量幅值以及梯度值与拉伸载荷的变化曲线，能够有效地对30CrMo钢试样中的应力集中严重程度进行表征。利用切向分量Hp(xy)和法向分量Hp(z)的梯度值引入了李萨如图分析方法，通过对李萨如图面积当量值与载荷F之间的变化曲线进行非线性拟合，可得出一条相关系数为0.99616的Logistic拟合曲线，表明李萨如图面积当量值与拉伸载荷具有良好的相关性。 最后在不同外界激励磁场条件下，在静载拉伸作用下开展了30CrMo钢试样的磁记忆检测试验研究，得到了在拉伸试样应力集中区域的显著的磁记忆信号特征。在弱磁激励条件下，磁记忆信号分量的幅值以及梯度最大值的增长速度比较显著。与仅在地磁场作用下的磁记忆信号相比，在弱磁激励电流I为100mA、200mA、300mA、400mA的条件下，0kN与25kN载荷之间的切向分量Hp(xy)的梯度最大值之差的增长率依次为6.45％、14.81%、21.94%、38.55%；法向分量Hp(z)的梯度最大值之差的增长率依次为15.83%、18.37%、24.40%、36.45%。在不同激励磁场作用下，磁记忆信号幅值和梯度最大值呈现递增的趋势。结果表明，在检测环境中，外加弱磁激励可以强化磁记忆检测信号，能够有效地减小磁记忆检测过程中的噪声干扰，提高磁记忆检测系统的灵敏度，同时在很大程度上改善检测效果。由于静载拉伸试验过程中磁记忆信号分量的幅值和梯度最大值与应力集中严重程度呈递增的关系，故可以对铁磁性构件的应力集中进行定量评估和预诊断，判断被检构件是否发生失效。