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珠光体的过度球化会导致材料力学性能的下降，常规线性超声检测技术对材料的组织变化不敏感。采用不同的热处理工艺对T8钢试样进行处理，得到不同球化状态的珠光体组织，并建立了珠光体组织转变的非线性超声测量系统，试验测定了相应的非线性参数β。结果表明，随着珠光体球化程度增加，声速和衰减系数无明显变化，而非线性参数β呈现显著增加的趋势，可对材料的组织演化进行表征。