晶粒尺寸是表征金属材料微观特性的一个重要参数，它影响着材料的疲劳强度、屈服强度、韧性及塑性、蠕变抗力和抗疲劳扩展能力等机械性能。金属材料晶粒尺寸的测量方法分为有损和无损2种。有损方法如金相法具有结果直观和检测精度高等优点，但需对材料进行破坏，且分析程序繁琐，检测效率低，因此，研究一种能准确获取材料晶粒尺寸的无损检测方法具有重大意义。常用的无损方法主要包括超声法、涡流法和X线法等。其中涡流法检测易受干扰，非线性误差大，对被测件的晶粒尺寸测量受限于表面及表面附近；X线法较常用于检测纳米级材料的晶粒尺寸，且对人体有害。多晶金属材料的晶粒尺寸在很大程度上决定了声能的衰减程度，因此，可测定超声衰减系数间接评价材料的晶粒尺寸，且超声无损评价方法具有穿透能力强、灵敏度高、对人体无害等优点，因此成为目前国内外材料微结构检测的发展趋势和研究热点。

泉州装备所智能测控技术及系统课题组研究了超声无损检测材料晶粒尺寸过程中样品表面几何形貌对检测结果的影响机理，建立了剔除曲面扩散影响的金属晶粒尺寸超声衰减评价方法，测量精度可达95%以上。该研究成果已在国际权威SCI期刊NDT&E International上发表，并申请发明专利一项（201510680907.1）。

图1 不同晶粒尺寸样品的金相图

图2  超声无损检测系统

（韩军课题组供稿）