本发明公开了一种用于铁磁性材料硬度表征的磁混频非线性检测方法，选定某一信号采集位置，将传感器紧贴于铁磁构件表面，激励一高低频调制的正弦信号作为混合励磁信号，进行磁混频非线性检测；由计算机对采集到的磁混频非线性信号进行处理；提取检测信号和频与差频分量及高频基频分量幅值，计算磁非线性表征参量。采用高低频调制信号励磁，避免了系统谐振频率非线性效应对材料非线性效应的影响，检测的材料磁非线性效应对铁磁性材料力学性能变化较为敏感，可用于材料早期力学性能退化的表征。通过对磁混频信号进行分析处理，利用磁混频非线性因子表征材料硬度变化，有利于材料力学性能变化的准确表征。