在機(jī)械制造等領(lǐng)域，為提升受動(dòng)態(tài)應(yīng)力作用部件的耐磨性能與疲勞強(qiáng)度，常采用表面硬化處理工藝。部件經(jīng)表面硬化處理后的性能，主要取決于表面硬度、硬化深度以及殘余應(yīng)力的深度分布情況。其中，硬化深度作為硬化有效層的厚度，堪稱表面硬化處理過程中極為關(guān)鍵的質(zhì)量指標(biāo)。然而，以往要確保硬化工藝的質(zhì)量，只能依靠隨機(jī)剖開檢測(cè)這一傳統(tǒng)方法。但該方法存在諸多弊端，不僅會(huì)對(duì)部件造成不可逆的損壞，檢測(cè)過程耗時(shí)較長，而且檢測(cè)成本也相對(duì)較高。

德國 Fraunhofer P3123無損淬火層檢測(cè)儀的出現(xiàn)，有效解決了上述難題。

該檢測(cè)儀主要利用超聲波背散射效應(yīng)來確定感應(yīng)淬火硬化層深度（SHD）。當(dāng)材料進(jìn)行感應(yīng)淬火后，其近表面會(huì)形成一種晶粒致密的結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)與未經(jīng)處理的基體材料在晶粒大小上存在顯著差異。具體而言，淬火層呈現(xiàn)出馬氏體結(jié)構(gòu)，晶粒細(xì)小。當(dāng)高頻超聲波借助耦合劑進(jìn)入材料的淬火層時(shí)，由于淬火層的這種微觀結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，超聲波的能量衰減程度較小。而當(dāng)高頻超聲波抵達(dá)淬火層與基體材料的分界線時(shí)，基體材料相對(duì)較為粗糙的結(jié)構(gòu)便會(huì)引發(fā)明顯的超聲背散射現(xiàn)象。德國無損檢測(cè)研究院（IZFP）通過特殊的技術(shù)手段，精心設(shè)置超聲波的頻率及波長，使得在硬化區(qū)靠近表面的組織僅產(chǎn)生較小程度的散射。隨后，利用超聲能器精準(zhǔn)接收背散射波，依據(jù)入射波波峰與背散射回波波峰之間的距離，便能準(zhǔn)確測(cè)定硬化深度。