感應(yīng)淬火后的材料，其淬火層因快速冷卻形成致密的馬氏體細(xì)晶結(jié)構(gòu)。這種納米級別的晶體排列規(guī)則且均勻，相比常規(guī)晶粒組織，對超聲波能量的吸收和散射顯著降低 —— 根據(jù)實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)顯示，在 2-10MHz 頻段內(nèi)，馬氏體細(xì)晶結(jié)構(gòu)的超聲衰減系數(shù)僅為珠光體組織的 1/5 至 1/3，為超聲波穿透提供了近乎理想的介質(zhì)環(huán)境。當(dāng)超聲波以垂直或傾斜角度傳播至淬硬層與非淬硬層的界面時(shí)，由于基體材料仍保留著原始粗大的奧氏體晶粒或珠光體結(jié)構(gòu)，聲阻抗差異驟增（通常超過 30%），導(dǎo)致超聲能量在界面處發(fā)生強(qiáng)烈的漫反射和背向散射現(xiàn)象。

弗勞恩霍夫 P3123 無損檢測儀搭載的高性能寬帶超聲換能器，憑借其 0.1μm 級的空間分辨率和 500MHz 的瞬時(shí)采樣率，能夠精準(zhǔn)捕捉微弱的背散射信號(hào)。儀器內(nèi)置的實(shí)時(shí)信號(hào)處理系統(tǒng)，基于脈沖回波原理，通過納秒級時(shí)間測量技術(shù)計(jì)算入射波與背散射波之間的時(shí)間延遲。結(jié)合材料數(shù)據(jù)庫中預(yù)存的超聲聲速參數(shù)（誤差校準(zhǔn)精度達(dá) ±0.3%），運(yùn)用深度反演算法，可在 0.1 秒內(nèi)快速輸出硬化層深度測量結(jié)果，其測量精度高達(dá) ±0.02mm，滿足 ISO 15714 等國際標(biāo)準(zhǔn)對硬化層檢測的嚴(yán)苛要求。Fraunhofer