原子力顯微鏡（AFM）不僅能夠高精度測量金屬材料表面的粗糙度,，還可用于檢測材料的納米力學(xué)性能,。通過將極細(xì)的探針與金屬材料表面輕輕接觸,，利用探針與表面原子間的微弱相互作用力，獲取表面的微觀形貌信息,，從而精確計(jì)算表面粗糙度參數(shù),。同時(shí)，通過控制探針的加載力和位移,，測量材料在納米尺度下的彈性模量,、硬度等力學(xué)性能。在微納制造領(lǐng)域，金屬材料表面的粗糙度和納米力學(xué)性能對微納器件的性能和可靠性有著關(guān)鍵影響,。例如在硬盤讀寫頭的制造中,，通過 AFM 檢測金屬材料表面的粗糙度，確保讀寫頭與硬盤盤面的良好接觸,，提高數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和讀取的準(zhǔn)確性,。AFM 的納米力學(xué)性能檢測為微納器件的材料選擇和設(shè)計(jì)提供了微觀層面的依據(jù)。金屬材料的壓縮試驗(yàn),，施加壓力檢測其抗壓能力,，為承受重壓的結(jié)構(gòu)件選材提供依據(jù)。馬氏體不銹鋼粗糙度檢驗(yàn)

在石油化工,、能源等行業(yè),，部分金屬設(shè)備需長期處于高溫高壓且含有腐蝕性介質(zhì)的環(huán)境中，極易發(fā)生應(yīng)力腐蝕開裂（SCC）現(xiàn)象,。應(yīng)力腐蝕開裂檢測模擬這類極端工況,，將金屬材料樣品置于高溫高壓反應(yīng)釜內(nèi)，釜中充入特定腐蝕性介質(zhì),，同時(shí)對樣品施加一定的拉伸應(yīng)力,。通過電化學(xué)監(jiān)測、無損探傷以及定期解剖樣品觀察內(nèi)部裂紋等手段,，密切跟蹤材料的腐蝕開裂情況,。研究應(yīng)力水平、溫度,、介質(zhì)濃度等因素對開裂時(shí)間和裂紋擴(kuò)展速率的影響,。例如在核電站的蒸汽發(fā)生器管道選材中，通過嚴(yán)格的應(yīng)力腐蝕開裂檢測,，選用抗應(yīng)力腐蝕性能優(yōu)異的鎳基合金材料,，有效避免管道因應(yīng)力腐蝕開裂而引發(fā)的泄漏事故，確保核電站的安全穩(wěn)定運(yùn)行,。ISO 6506-1-2014金屬材料的熱膨脹系數(shù)檢測,，了解受熱變形情況，保障高溫環(huán)境使用,。

在一些金屬材料的熱處理過程中,，如淬火處理，會(huì)產(chǎn)生殘余奧氏體,。殘余奧氏體的存在對金屬材料的性能有著復(fù)雜的影響,，可能影響材料的硬度,、尺寸穩(wěn)定性和疲勞壽命等,。殘余奧氏體含量檢測通常采用 X 射線衍射法，通過測量 X 射線衍射圖譜中殘余奧氏體的特征峰強(qiáng)度,，計(jì)算出殘余奧氏體的含量,。在模具制造行業(yè),，對于一些要求高硬度和尺寸穩(wěn)定性的模具鋼，控制殘余奧氏體含量尤為重要,。過高的殘余奧氏體含量可能導(dǎo)致模具在使用過程中發(fā)生尺寸變化,，影響模具的精度和使用壽命。通過殘余奧氏體含量檢測,，調(diào)整熱處理工藝參數(shù),，如回火溫度和時(shí)間等，可優(yōu)化殘余奧氏體含量,，提高模具鋼的綜合性能,，保障模具的高質(zhì)量生產(chǎn)。

三維 X 射線計(jì)算機(jī)斷層掃描（CT）技術(shù)為金屬材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)和缺陷檢測提供了直觀的手段,。該技術(shù)通過對金屬樣品從多個(gè)角度進(jìn)行 X 射線掃描,，獲取大量的二維投影圖像，再利用計(jì)算機(jī)算法將這些圖像重建為三維模型,。在航空航天領(lǐng)域,，對發(fā)動(dòng)機(jī)葉片等關(guān)鍵金屬部件的內(nèi)部質(zhì)量要求極高。通過 CT 檢測,，能夠清晰呈現(xiàn)葉片內(nèi)部的氣孔,、疏松、裂紋等缺陷的位置,、形狀和尺寸,，即使是位于材料深處、傳統(tǒng)檢測方法難以觸及的缺陷也無所遁形,。這種檢測方式不僅有助于評估材料質(zhì)量,，還能為后續(xù)的修復(fù)或改進(jìn)工藝提供詳細(xì)的數(shù)據(jù)支持，提高了產(chǎn)品的可靠性與安全性,，保障航空發(fā)動(dòng)機(jī)在復(fù)雜工況下穩(wěn)定運(yùn)行,。金屬材料的納米硬度檢測，利用原子力顯微鏡,，精確測量微小區(qū)域硬度,，探究微觀力學(xué)性能。

在低溫環(huán)境下工作的金屬結(jié)構(gòu),，如極地科考設(shè)備,、低溫儲(chǔ)罐等，對金屬材料的低溫拉伸性能要求極高,。低溫拉伸性能檢測通過將金屬材料樣品置于低溫試驗(yàn)箱內(nèi),，將溫度降至實(shí)際工作溫度，如 - 50℃甚至更低。利用高精度的拉伸試驗(yàn)機(jī),，在低溫環(huán)境下對樣品施加拉力,，記錄樣品在拉伸過程中的力 - 位移曲線，從而獲取屈服強(qiáng)度,、抗拉強(qiáng)度,、延伸率等關(guān)鍵力學(xué)性能指標(biāo)。低溫會(huì)使金屬材料的晶體結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,，導(dǎo)致其力學(xué)性能改變,，如強(qiáng)度升高但韌性降低。通過低溫拉伸性能檢測,，能夠篩選出在低溫環(huán)境下仍具有良好綜合力學(xué)性能的金屬材料,，優(yōu)化材料成分和熱處理工藝，確保金屬結(jié)構(gòu)在低溫環(huán)境下安全可靠運(yùn)行,，防止因材料低溫性能不佳而發(fā)生脆性斷裂事故,。在進(jìn)行金屬材料的拉伸試驗(yàn)時(shí)，借助高精度拉伸設(shè)備,，記錄力與位移數(shù)據(jù),，以此測定材料的屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度 。CF3M成分分析試驗(yàn)

磨損試驗(yàn)檢測金屬材料耐磨性,，模擬實(shí)際摩擦,，篩選合適材料用于耐磨場景。馬氏體不銹鋼粗糙度檢驗(yàn)

掃描開爾文探針力顯微鏡（SKPFM）可用于檢測金屬材料的表面電位分布,，這對于研究材料的腐蝕傾向,、表面電荷分布以及涂層完整性等具有重要意義。通過將一個(gè)微小的探針在金屬材料表面上方掃描,，利用探針與表面之間的靜電相互作用,，測量表面電位的變化。在金屬材料的腐蝕防護(hù)研究中,，SKPFM 能夠檢測出表面不同區(qū)域的電位差異,，從而判斷材料表面是否存在腐蝕活性點(diǎn)，評估涂層對金屬基體的防護(hù)效果,。例如在海洋工程中,，對于長期浸泡在海水中的金屬結(jié)構(gòu)，利用 SKPFM 監(jiān)測表面電位變化,，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)涂層破損或腐蝕隱患,，采取相應(yīng)的防護(hù)措施，延長金屬結(jié)構(gòu)的使用壽命,。馬氏體不銹鋼粗糙度檢驗(yàn)