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性能。通過將極細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，從而精確計算表面粗糙度參數。同時，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、硬度等力學性能。在微納制造領域，金屬材料表面的粗糙度和納米力學性能對微納器件的性能和可靠性有著關鍵影響。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，提高數據存儲和讀取的準確性。AFM的納米力學性能檢測為微納器件的材料選擇和設計提供了微觀層面的依據。金屬材料的高溫蠕變斷裂時間檢測，預測材料在高溫長期作用下的使用壽命，保障設備安全。ISO 6508-1-2016

輝光放電質譜（GDMS）技術能夠對金屬材料中的痕量元素進行高靈敏度分析。在輝光放電離子源中，氬離子在電場作用下轟擊金屬樣品表面，使樣品原子濺射出來并離子化，然后通過質譜儀對離子進行質量分析，精確測定痕量元素的種類和含量，檢測限可達ppb級甚至更低。在半導體制造、航空航天等對材料純度要求極高的行業，GDMS痕量元素分析至關重要。例如在半導體硅材料中，痕量雜質元素會嚴重影響半導體器件的性能，通過GDMS精確檢測硅材料中的痕量雜質，可嚴格控制材料質量，保障半導體器件的高可靠性和高性能。在航空發動機高溫合金中，痕量元素對合金的高溫性能也有影響，GDMS分析為合金成分優化提供了關鍵數據。WCC維氏硬度試驗金屬材料的蠕變試驗，高溫下長期加載，研究緩慢變形，保障高溫設備安全。

沖擊韌性檢測用于評估金屬材料在沖擊載荷作用下抵抗斷裂的能力。試驗時，將帶有缺口的金屬材料樣品放置在沖擊試驗機上，利用擺錘或落錘等裝置對樣品施加瞬間沖擊能量。通過測量沖擊前后擺錘或落錘的能量變化，計算出材料的沖擊韌性值。沖擊韌性反映了材料在動態載荷下的韌性儲備，對于承受沖擊載荷的金屬結構件，如橋梁的連接件、起重機的吊鉤等，沖擊韌性是重要的性能指標。不同的金屬材料，其沖擊韌性差異較大，并且沖擊韌性還與溫度密切相關。在低溫環境下，一些金屬材料的沖擊韌性會下降，出現脆性斷裂。通過沖擊韌性檢測，可選擇合適的金屬材料用于不同工況，并采取相應的防護措施，如對低溫環境下使用的金屬結構件進行保溫或選擇低溫沖擊韌性好的材料，確保結構件在沖擊載荷下的安全可靠運行。

電子背散射衍射（EBSD）分析是研究金屬材料晶體結構與取向關系的有力工具。該技術利用電子束照射金屬樣品表面，電子與晶體相互作用產生背散射電子，這些電子帶有晶體結構和取向的信息。通過專門的探測器收集背散射電子，并轉化為菊池花樣，再經過分析軟件處理，就能精確確定晶體的取向、晶界類型以及晶粒尺寸等重要參數。在金屬加工行業，EBSD分析對優化材料成型工藝意義重大。例如在鍛造過程中，了解金屬材料內部晶體結構的變化和取向分布，可合理調整鍛造工藝參數，如鍛造溫度、變形量等，使材料內部組織更加均勻，提高材料的綜合性能，避免因晶體取向不合理導致的材料性能各向異性，提升產品質量與生產效率。無損探傷檢測金屬材料內部缺陷，如超聲波探傷，不破壞材料就發現隱患！

電子探針微區分析（EPMA）可對金屬材料進行微區成分和結構分析。它利用聚焦的高能電子束轟擊金屬樣品表面，激發樣品發出特征X射線、二次電子等信號。通過檢測特征X射線的波長和強度，能精確分析微區內元素的種類和含量，其空間分辨率可達微米級。同時，結合二次電子成像，可觀察微區的微觀形貌和組織結構。在金屬材料的失效分析中，EPMA發揮著重要作用。例如，當金屬零部件出現局部腐蝕或斷裂時，通過EPMA對失效部位的微區進行分析，可確定腐蝕產物的成分、微區的元素分布以及組織結構變化，從而找出導致失效的根本原因，為改進材料設計和加工工藝提供有力依據，提高產品的質量和可靠性。金屬材料的熱膨脹系數試驗運用熱機械分析儀，精確測量材料在溫度變化過程中的尺寸變化，獲取熱膨脹系數 。馬氏體不銹鋼成分分析試驗

硬度梯度檢測金屬材料表面硬化效果，判斷硬化層質量，助力工藝優化。ISO 6508-1-2016

熱重分析（TGA）在金屬材料的高溫腐蝕研究中具有重要作用。將金屬材料樣品置于熱重分析儀中，在高溫環境下通入含有腐蝕性介質的氣體，如氧氣、二氧化硫等。隨著腐蝕反應的進行，樣品的質量會發生變化，熱重分析儀實時記錄質量隨時間和溫度的變化曲線。通過分析曲線的斜率和拐點，可確定腐蝕反應的動力學參數，如腐蝕速率、反應活化能等。同時，結合X射線衍射、掃描電鏡等技術對腐蝕產物進行分析，深入了解金屬材料在高溫腐蝕過程中的反應機制。在高溫爐窯、垃圾焚燒爐等設備的金屬部件選材中，熱重分析為評估材料的高溫耐腐蝕性能提供了量化數據，指導材料的選擇和防護措施的制定，延長設備的使用壽命。ISO 6508-1-2016