原子力显微镜（AFM）不仅能够高精度测量金属材料表面的粗糙度，还可用于检测材料的纳米力学性能。通过将极细的探针与金属材料表面轻轻接触，利用探针与表面原子间的微弱相互作用力，获取表面的微观形貌信息，从而精确计算表面粗糙度参数。同时，通过控制探针的加载力和位移，测量材料在纳米尺度下的弹性模量、硬度等力学性能。在微纳制造领域，金属材料表面的粗糙度和纳米力学性能对微纳器件的性能和可靠性有着关键影响。例如在硬盘读写头的制造中，通过 AFM 检测金属材料表面的粗糙度，确保读写头与硬盘盘面的良好接触，提高数据存储和读取的准确性。AFM 的纳米力学性能检测为微纳器件的材料选择和设计提供了微观层面的依据。硬度梯度检测金属材料表面硬化效果，判断硬化层质量，助力工艺优化。GB/T 242-2007

耐磨性是金属材料在摩擦过程中抵抗磨损的能力，对于在摩擦环境下工作的金属部件，如机械的传动部件、矿山设备的耐磨件等，耐磨性是关键性能指标。金属材料的耐磨性检测通过模拟实际摩擦工况，采用磨损试验机对材料进行测试。常见的磨损试验方法有销盘式磨损试验、往复式磨损试验等。在试验过程中，测量材料在一定时间或一定摩擦行程后的质量损失或尺寸变化，以此评估材料的耐磨性。不同的金属材料，其耐磨性差异很大，并且耐磨性还与摩擦副材料、润滑条件、载荷等因素密切相关。通过耐磨性检测，可筛选出适合特定摩擦工况的金属材料，并优化材料的表面处理工艺，如采用涂层、渗碳等方法提高材料的耐磨性，降低设备的磨损率，延长设备的使用寿命，减少设备维护和更换成本，提高工业生产的经济效益。GB/T 242-2007金属材料的残余应力检测，分析应力分布，预防材料变形与开裂。

光声光谱检测是一种基于光声效应的无损检测技术。当调制的光照射到金属材料表面时，材料吸收光能并转化为热能，引起材料表面及周围介质的温度周期性变化，进而产生声波。通过检测光声信号的强度和频率，可获取材料的成分、结构以及缺陷等信息。在金属材料的涂层检测中，光声光谱可用于测量涂层的厚度、检测涂层与基体之间的结合质量以及涂层内部的缺陷。在金属材料的腐蚀检测中，通过分析光声信号的变化，可监测腐蚀的发生和发展过程。光声光谱检测具有灵敏度高、检测深度可调、对样品无损伤等优点，为金属材料的质量检测和状态监测提供了一种新的有效手段。

金属材料在加工过程中，如锻造、轧制、焊接等，会在表面产生残余应力。残余应力的存在可能导致材料变形、开裂，影响产品的质量和使用寿命。表面残余应力 X 射线检测利用 X 射线与金属晶体的相互作用原理，当 X 射线照射到金属材料表面时，会发生衍射现象，通过测量衍射峰的位移，可精确计算出材料表面的残余应力大小和方向。这种检测方法具有无损、快速、精度高的特点。在机械制造行业，对关键零部件进行表面残余应力检测尤为重要。例如在航空发动机叶片的制造过程中，严格控制叶片表面的残余应力，能确保叶片在高速旋转和高温环境下的结构完整性，避免因残余应力集中导致叶片断裂，保障航空发动机的安全可靠运行。金属材料的抗氧化性能检测，在高温环境下观察氧化速率，延长材料在高温场景的使用寿命。

环境扫描电子显微镜（ESEM）允许在样品室中保持一定的气体环境，对金属材料进行原位观察。在金属材料的腐蚀研究中，可将金属样品置于 ESEM 的样品室内，通入含有腐蚀性介质的气体，实时观察金属在腐蚀过程中的微观结构变化，如腐蚀坑的形成、扩展以及腐蚀产物的生长等。在金属材料的变形研究中，可在 ESEM 内对样品施加拉伸或压缩载荷，观察材料在受力过程中的位错运动、裂纹萌生和扩展等现象。ESEM 的原位观察功能为深入了解金属材料在实际环境和受力条件下的行为提供了直观的手段，有助于揭示材料的腐蚀和变形机制，为材料的性能优化和失效预防提供科学依据。? 金属材料的内耗测试，测量材料在振动过程中的能量损耗，助力对振动敏感设备的选材。A105洛氏硬度试验

金属材料的金相组织检测，借助显微镜观察微观结构，评估材料内部质量如何。GB/T 242-2007

在石油化工、能源等行业，部分金属设备需长期处于高温高压且含有腐蚀性介质的环境中，极易发生应力腐蚀开裂（SCC）现象。应力腐蚀开裂检测模拟这类极端工况，将金属材料样品置于高温高压反应釜内，釜中充入特定腐蚀性介质，同时对样品施加一定的拉伸应力。通过电化学监测、无损探伤以及定期解剖样品观察内部裂纹等手段，密切跟踪材料的腐蚀开裂情况。研究应力水平、温度、介质浓度等因素对开裂时间和裂纹扩展速率的影响。例如在核电站的蒸汽发生器管道选材中，通过严格的应力腐蚀开裂检测，选用抗应力腐蚀性能优异的镍基合金材料，有效避免管道因应力腐蚀开裂而引发的泄漏事故，确保核电站的安全稳定运行。GB/T 242-2007