ASTECH NDH系列：开启金属材料“零损伤”硬度检测新纪元

发布时间： 2025-12-12　　点击次数： 12次

在航空叶片、核电管道、汽车齿轮等关键零部件的服役周期中，传统硬度抽检必须切割取样，既牺牲工件，又无法覆盖100%产品。日本 ASTECH 公司推出的 NDH（Non-Destructive Hardness）系列，用“差动压痕深度法”在产线速度下实现金属材料的非破坏性、全场硬度监控，被誉为“硬度 CT”。本文从原理、系统到典型应用，全面解读这一革新方案。

一、技术原理——让“压痕”不再留痕
NDH 核心遵循 ASTM E3246-22《差动压痕深度硬度标准》：

双阶加载：主压头（金刚石圆锥）施加 10–50 N 初载荷，形成参考凹坑；随后二次压头以 0.1 N 级步进加载，实时记录微米级深度差 Δh。

差动算法：仪器弹性模量补偿模块同步计算材料回弹曲线，将 Δh 换算为 HV/HRC/HB 等任意标尺，全程无需光学测量，避免人为读数误差。

零损伤保证：压痕深度 < 5 µm，低于 Ra 0.8 µm 精加工表面粗糙度，可在成品镜面、镀铬层或薄壁管件（≥0.15 mm）直接测试，无需打磨或耦合剂。

二、系统组成——从便携式到全自动
NDH 系列目前提供三款型号：
• NDH-μ：手持式 1.2 kg，内置电池 8 h，适合外场维修；
• NDH-Robot：六轴协作臂集成，节拍 6 s/点，可与 MES 对接；
• NDH-Line：龙门式 100% 在线方案，激光轮廓预定位，扫描面积 2 m × 0.8 m，空间分辨率 0.2 mm，单班可检 30 000 件齿轮。
所有型号共用自研“深度-硬度”大数据库，覆盖碳钢、合金钢、不锈钢、铸铁、铝、钛、镍基合金等 200 余种牌号，并允许用户现场扩展。

三、性能指标

项目	典型值
硬度范围	80–900 HV
示值误差	≤ ±2%（与维氏对比，n=50）
重复性	≤ 1% RSD
最小测试厚度	0.15 mm（碳钢）
表面粗糙度上限	Ra 3.2 µm
单次测试时间	2 s（含移动）
工作温度	5–45 °C，非冷凝

四、应用场景——从实验室到无人车间

航空叶片复检

新能源电机轴 100% 在线分选

核电密封环异地再制造

五、结论与展望
ASTECH NDH 系列用微米级“压痕替代传统切割，让金属材料硬度检测从“统计推断”走向“全面体检”。随着 ASTM E3246-22 的正式颁布，差动压痕深度法有望成为继布氏、洛氏、维氏之后的第四代硬度标准。未来，结合 AI 预测模型与数字孪生，NDH 将把硬度数据实时注入材料全生命周期管理，真正实现无缺陷智能制造。

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