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龙图腾网获悉湖北三环锻造有限公司申请的专利一种确定高强钢锻件淬火后开裂的原因的方法及应用获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116183645B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-12-12发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310204515.2，技术领域涉及：G01N23/2251；该发明授权一种确定高强钢锻件淬火后开裂的原因的方法及应用是由张运军;陈天赋;许明坤;梁文奎;胡全;杨杰;李航;陈荣创;吕镓均设计研发完成，并于2023-03-06向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种确定高强钢锻件淬火后开裂的原因的方法及应用在说明书摘要公布了：本发明公开了一种确定高强钢锻件淬火后开裂的原因的方法及应用，通过对锻件解剖后观察裂纹走向、观察了断口形貌、流线和微观组织，并借助ANSYSWORKBENCH软件模拟锻件淬火过程中热应力的分布，最后确定了导致锻件开裂的原因。本专利的方法为优化该锻件的热加工工艺参数提供依据，并为解决类似锻件的开裂问题提供参考。

本发明授权一种确定高强钢锻件淬火后开裂的原因的方法及应用在权利要求书中公布了：1.一种确定高强钢锻件淬火后开裂的原因的方法，具体步骤为： S1.沿垂直断面的方向解剖锻件，观察裂纹深度、走向，获得锻件宏观分布信息； S2.从锻件剖切面上取厚度为20mm的试样，使用400目、800目、1200目、2000目金相砂纸研磨并使用金刚石抛光膏在绒布上抛光；将试样浸入约70℃的腐蚀剂一中腐蚀，经过约3分钟腐蚀，用清水冲洗、吹干后，在试样表面凭肉眼观察到金属流线，从而确定锻件是否因锻造工艺不合理而导致开裂； S3.在断口附近沿断口垂直的方向取样，镶嵌后在400目、800目、1200目、2000目金相砂纸研磨并使用金刚石抛光膏在绒布上抛光后吹干，配制腐蚀剂二；在40℃的温度下，使用棉花蘸腐蚀剂二擦拭试样表面并观察试样表面的变化，经过约5分钟的腐蚀后，用清水冲洗、吹干，在金相显微镜下观察晶粒形貌，从而确定锻件是否因晶粒粗大导致脆性增加而开裂； S4.在断口附近沿断口垂直的方向取样，将试样镶嵌、经标准工序研磨、抛光后，在腐蚀剂三中腐蚀，经过约20秒的腐蚀后，在金相显微镜下观察室温下组织形貌并拍照，从而确定锻件是否因表面脱碳后形成的铁素体塑性不足而导致开裂； S5.沿断口取试样，试样经酒精清洗后直接在场发射扫描电镜下观察，测试电压为15keV，使用能谱仪测试化学元素分布，测试电压为0-20keV，拍照后用于观察断口形貌，根据元素含量计算锻件断口处的氧化皮是三氧化二铁或四氧化三铁，从而确定锻件是在高温阶段开裂或室温下开裂； S6.将锻件材质元素含量输入Jmatpro软件，可获得该材质在不同温度下的膨胀率、导热系数、杨氏模量、泊松比、比热；将材料参数输入有限元软件进行锻件淬火过程的温度场、结构场耦合分析，并观察淬火冷却过程中的温度分布和应力分布； S7.如果开裂处流线折叠或在开裂处观察到了非常不合理的材料流动方向，则可确定开裂的主要原因是锻造工艺不合理，需改进锻造工艺和模具设计方案；如果流线走向正常、断口处晶粒细小且未发现明显的脱碳铁素体，则可确定锻件是冷却速度过快、局部受力过大造成开裂，需减缓冷却速度；如果断口处无明显氧化皮，则同样可确定锻件淬火冷却速度过快；如果开裂位置与有限元模拟获得的最大应力处一致，同样可确定锻件淬火冷却速度过快导致了开裂；但是，如果开裂位置明显不在模拟获得的最大应力处，则可确定锻件的开裂原因不是淬火，而是锻造工艺不合理； S2中腐蚀剂一由盐酸15mL、水15mL、硫酸铜3g配制而成； S3中的腐蚀剂二由20mL苦味酸饱和水溶液、8mL四氯化碳、一滴盐酸、2mL洗洁精配制而成； S4中的腐蚀剂三是体积百分比为4%硝酸酒精溶液。

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