涂层技术作为重要的材料表面强化技术和复合技术，在航空航天、机械、核电及发电机等领域的表面工程中已得到应用，尤其对非常重要又极易产生局部磨损的轴类部件如：航空发动机轴颈、汽车曲轴等的抗磨损涂层的应用更为普遍。现代工业对装置设备的可靠性和安全性的要求不断提高，涂层强度和失效分析越来越重要，因此涂层性能的检测在涂层的试验阶段和应用过程中是必要的。在需要评价的力学性能中，弹性常数是最重要的参数之一。本课题利用超声显微镜技术，对目前广泛应用的轴类部件涂层的弹性常数进行无损检测，主要研究内容如下：(1)针对轴类试件表面波波速测量，对超声显微散焦测量中线聚焦探头瑞利角与柱面试件的表面波传播路径之间的关系进行了理论建模，利用该模型求取直接反射回波与表面波干涉的理论幅值振荡曲线，并将其与利用超声无损检测系统测得的实验回波信号一维傅里叶变换后的干涉曲线相拟合，通过实验幅值振荡曲线与理论相位振荡曲线拟合对比，求取被测轴类试件的表面波波速，从而提出振荡曲线拟合方法。通过该方法对轴类试件柱面表面波进行检测，其结果与平面试件测量结果相吻合，验证了测量分析方法的可行性和系统的可靠性。(2)基于超声显微无损检测系统，设计开发轴类试件表面波波速测量软件，通过该软件对不同轴径、不同材质的轴类试件表面波波速进行了实验测量，分析了线聚焦探头不同张角对检测结果的影响，确定了轴类试件轴径和材质与探头张角大小的最佳匹配范围。设计制作了柱面表面波检测专用大孔径线聚焦PVDF超声探头，拓宽了被测试件表面波波速的检测范围。(3)实现了轴类镀层材料弹性常数超声表征。采用线聚焦PVDF探头对轴类镀层材料进行了实验研究，利用振荡周期拟合方法获得了钨钢轴面镍镀层材料的实验频散曲线，通过改变涂层结构镍镀层的纵波波速和横波波速获取理论频散曲线，将理论频散曲线与实验频散曲线拟合对比，进而反演了钨钢轴面镍镀层的弹性常数，其结果与块体镍弹性常数相吻合，验证了利用振荡周期拟合方法求取实验频散曲线，进而反演表征轴类涂层材料弹性常数超声表征方法的可行性。