感應(yīng)淬火作為一種高效的表面強化工藝，會使材料表層發(fā)生顯著的組織結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變。淬火后的材料，其淬火層因快速冷卻形成馬氏體細(xì)晶結(jié)構(gòu)，這種均勻致密的微觀組織具有極低的聲阻抗差異，對超聲波能量的衰減僅為常規(guī)組織的 1/5 至 1/3，能夠為超聲波的穿透提供優(yōu)異的傳播介質(zhì)。當(dāng)頻率為 5-10MHz 的超聲波束垂直入射至淬硬層與非淬硬層的界面時，由于基體材料仍保留著相對粗大的珠光體 + 鐵素體結(jié)構(gòu)，聲阻抗突變達(dá) 30% 以上，會引發(fā)強烈的超聲背散射現(xiàn)象。此時，弗勞恩霍夫 P3123 無損檢測儀配備的寬帶寬、高靈敏度超聲換能器，能夠以納秒級時間分辨率迅速捕捉背散射信號。儀器內(nèi)置的高性能數(shù)字信號處理器，基于回波信號的時域特征，精確測量入射波與背散射波之間的渡越時間，并結(jié)合預(yù)先校準(zhǔn)的材料超聲聲速數(shù)據(jù)庫，通過渡越時間 - 聲速換算模型，最終以 ±0.02mm 的精度計算得出硬化層深度。