表面硬度：测量工件表层抵抗硬物压入的能力，是评估淬火、渗碳等表面强化效果的最直接指标。
心部硬度：测量工件内部或截面中心区域的硬度，用于评估材料整体淬透性和热处理均匀性。
有效硬化层深度：指从表面到达到规定硬度值（如HV550）处的垂直距离，是渗碳、渗氮等化学热处理的关键验收指标。
金相组织：通过显微镜观察材料的微观相组成、形态、大小及分布，直接判断热处理工艺是否达到预期目标。
晶粒度：测定奥氏体晶粒的大小，晶粒度影响材料的强度、韧性及淬透性，是控制加热质量的重要参数。
残余奥氏体含量：淬火后残留的奥氏体数量，过高会影响硬度和尺寸稳定性，需通过回火或深冷处理控制。
变形量：测量热处理前后工件形状和尺寸的变化，包括弯曲、翘曲、胀缩等，是控制加工精度的重要项目。
表面脱碳层深度：测量因加热气氛不当导致工件表面碳元素烧损的深度，会严重降低疲劳强度和耐磨性。
裂纹与缺陷：检查工件表面及内部因热处理应力、过热、冷却过快等原因产生的宏观及微观裂纹与其他缺陷。
力学性能：包括抗拉强度、屈服强度、延伸率、冲击韧性等，是综合评估热处理后材料服役性能的核心项目。
原材料状态评估：对热处理前的原材料进行组织、成分、缺陷检查，为制定合理工艺提供依据。
工艺过程监控：对加热温度、保温时间、冷却介质及气氛等工艺参数进行实时监测与记录。
最终成品检验：对完成全部热处理工序的工件进行全面的质量验收检测。
局部热处理区域：对感应淬火、火焰淬火等局部热处理区域的硬化效果和过渡区进行评估。
化学热处理层：专门针对渗碳、渗氮、碳氮共渗等形成的表面改性层进行性能与组织分析。
工模具热处理质量：针对高合金工具钢、模具钢等，重点评估其红硬性、耐磨性及尺寸稳定性。
大型锻件与铸件：评估其截面硬度均匀性、心部组织转变情况以及消除内应力的效果。
焊接件焊后热处理：评估去应力退火或正火处理后，焊接残余应力的消除程度及热影响区组织改善情况。
失效分析关联检测：针对早期失效工件，通过热处理质量追溯分析失效原因。
工艺开发与优化验证：在新工艺研发或现有工艺改进过程中，系统评估不同参数下的处理效果。
布氏硬度试验：使用钢球压头，适用于铸铁、有色金属及退火、正火后较软材料的硬度测试。
洛氏硬度试验：最常用的硬度测试方法，操作简便迅速，适用于从软到硬的各种材料，分不同标尺。
维氏硬度试验：采用金刚石四棱锥压头，测试精度高，适用于薄层、小件及显微硬度的测量。
显微硬度试验：在显微镜下对微小区域或特定相进行硬度测试，如测量渗层梯度硬度。
金相分析法：通过取样、镶嵌、磨抛、腐蚀后在光学或电子显微镜下观察和分析组织。
光谱分析法：利用原子发射或吸收光谱测定材料的化学成分，确保材料牌号符合要求。
磁粉探伤法：用于检测铁磁性材料表面和近表面的裂纹等缺陷。
超声波探伤法：利用超声波探测工件内部缺陷，如夹杂、气孔、内部裂纹等。
X射线衍射法：用于精确测定残余奥氏体含量、残余应力以及相结构分析。
尺寸精密测量法：使用三坐标测量机、千分尺、轮廓仪等工具精确测量热处理变形量。
洛氏硬度计：最普及的硬度测试设备，用于快速检测常规硬度，型号多样以适应不同标尺。
维氏硬度计：配备精密光学测量系统，用于精确的维氏硬度测试和硬化层深度测定。
显微硬度计：与高倍显微镜结合，可在微小区域内进行压痕和测量，用于材料微区性能研究。
金相显微镜：用于观察和分析金属材料的显微组织，是热处理质量评估的必备基础设备。
扫描电子显微镜：具有更高的放大倍数和景深，用于进行更精细的显微组织、断口形貌及能谱成分分析。
直读光谱仪：可快速、准确地对固体金属样品进行多元素成分的定量分析。
磁粉探伤机：通过磁化、施磁粉、观察磁痕来显示工件表面和近表面的缺陷。
超声波探伤仪：利用电脉冲激励探头产生超声波，通过接收反射波来检测内部缺陷。
X射线衍射仪：用于物相鉴定、残余奥氏体定量测定以及宏观残余应力的测量。
三坐标测量机：高精度的几何量测量设备，可精确获取复杂工件的三维尺寸数据，用于分析变形。
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