ASTECH NDH系列：開啟金屬材料“零損傷”硬度檢測新紀元

發布時間： 2025-12-12　　點擊次數： 126次

在航空葉片、核電管道、汽車齒輪等關鍵零部件的服役周期中，傳統硬度抽檢必須切割取樣，既犧牲工件，又無法覆蓋100%產品。日本 ASTECH 公司推出的 NDH（Non-Destructive Hardness）系列，用“差動壓痕深度法”在產線速度下實現金屬材料的非破壞性、全場硬度監控，被譽為“硬度 CT”。本文從原理、系統到典型應用，全面解讀這一革新方案。

一、技術原理——讓“壓痕”不再留痕
NDH 核心遵循 ASTM E3246-22《差動壓痕深度硬度標準》：

雙階加載：主壓頭（金剛石圓錐）施加 10–50 N 初載荷，形成參考凹坑；隨后二次壓頭以 0.1 N 級步進加載，實時記錄微米級深度差 Δh。

差動算法：儀器彈性模量補償模塊同步計算材料回彈曲線，將 Δh 換算為 HV/HRC/HB 等任意標尺，全程無需光學測量，避免人為讀數誤差。

零損傷保證：壓痕深度 < 5 µm，低于 Ra 0.8 µm 精加工表面粗糙度，可在成品鏡面、鍍鉻層或薄壁管件（≥0.15 mm）直接測試，無需打磨或耦合劑。

二、系統組成——從便攜式到全自動
NDH 系列目前提供三款型號：
• NDH-μ：手持式 1.2 kg，內置電池 8 h，適合外場維修；
• NDH-Robot：六軸協作臂集成，節拍 6 s/點，可與 MES 對接；
• NDH-Line：龍門式 100% 在線方案，激光輪廓預定位，掃描面積 2 m × 0.8 m，空間分辨率 0.2 mm，單班可檢 30 000 件齒輪。
所有型號共用自研“深度-硬度”大數據庫，覆蓋碳鋼、合金鋼、不銹鋼、鑄鐵、鋁、鈦、鎳基合金等 200 余種牌號，并允許用戶現場擴展。

三、性能指標

項目	典型值
硬度范圍	80–900 HV
示值誤差	≤ ±2%（與維氏對比，n=50）
重復性	≤ 1% RSD
最小測試厚度	0.15 mm（碳鋼）
表面粗糙度上限	Ra 3.2 µm
單次測試時間	2 s（含移動）
工作溫度	5–45 °C，非冷凝

四、應用場景——從實驗室到無人車間

航空葉片復檢

新能源電機軸 100% 在線分選

核電密封環異地再制造

五、結論與展望
ASTECH NDH 系列用微米級“壓痕替代傳統切割，讓金屬材料硬度檢測從“統計推斷”走向“全面體檢”。隨著 ASTM E3246-22 的正式頒布，差動壓痕深度法有望成為繼布氏、洛氏、維氏之后的第四代硬度標準。未來，結合 AI 預測模型與數字孿生，NDH 將把硬度數據實時注入材料全生命周期管理，真正實現無缺陷智能制造。

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