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吊鉤斷裂失效分析案例詳解-華南檢測技術(shù)
發(fā)布時間：2024-11-14 點擊次數(shù)：4052
廣東省華南檢測技術(shù)有限公司收到了一個客戶送來的吊鉤樣品，該吊鉤中部的固定銷釘孔處發(fā)生了斷裂。這個吊鉤實際裝機時間不足半年。為了找出斷裂的原因，華南檢測技術(shù)有限公司進(jìn)行吊鉤斷裂失效分析，通過斷口宏微觀觀察、金相組織檢查、硬度測試及氫含量測定等手段進(jìn)行了分析。
一、吊鉤斷裂失效分析過程
1、宏觀檢查：
斷口平齊，無明顯塑性變形，斷面粗糙，有明顯放射棱線，放射棱線收斂于銷釘孔內(nèi)表面，斷口干凈無其他附著物，顏色呈淺灰色，瞬斷區(qū)約占斷口面積的10%，宏觀未見明顯冶金缺陷。吊鉤內(nèi)孔肉眼可見明顯加工刀痕。
2、微觀觀察：
斷口源區(qū)形貌顯示，裂紋源位于銷釘孔內(nèi)表面，放射棱線收斂方向，源區(qū)未見明顯冶金缺陷。擴展區(qū)為解理+韌窩形貌，解理面上可見清晰撕裂棱。最后瞬斷區(qū)為韌窩特征。
3、金相組織分析：
在吊鉤端部橫向取樣，經(jīng)鑲嵌、磨拋后用4%硝酸酒精溶液侵蝕，后在顯微鏡下觀察，發(fā)現(xiàn)在銷釘孔內(nèi)壁存在較多細(xì)小原始裂紋。其顯微組織為下貝氏體+上貝氏體+沿晶斷續(xù)網(wǎng)狀鐵素體。
4、硬度檢測：
對斷裂吊鉤進(jìn)行硬度檢測，洛氏硬度值為HRC38.2，HRC38.5，符合HRC34-42的委托要求。
5、氫含量測定：
對吊鉤進(jìn)行氫含量測定，其結(jié)果為4×10^-6。
6、EDS成分分析：
化學(xué)成分分析結(jié)果符合標(biāo)準(zhǔn)值要求。
二、吊鉤斷裂失效分析結(jié)果
吊鉤斷口干凈平齊，宏觀可見明顯放射棱線，無明顯塑性變形，呈脆性斷裂特征。微觀斷口呈解理+沿晶特征，解理面和沿晶面上出現(xiàn)撕裂棱；裂紋起源于銷釘孔內(nèi)表面加工刀痕處；吊鉤的工作應(yīng)力主要為靜拉應(yīng)力；金相檢驗可見銷釘孔內(nèi)表面存在較多細(xì)小原始裂紋，裂紋尖端形成應(yīng)力集中，以上特征符合氫脆的特征。
該故障吊鉤熱處理過程中淬火冷速較慢，導(dǎo)致組織中出現(xiàn)脆硬的上貝氏體組織，以及使鋼的強度、塑性降低的網(wǎng)狀鐵素體組織，而且銷釘孔內(nèi)表面有粗大加工刀痕，這些都對吊鉤氫脆斷裂起到了促進(jìn)作用。由此可知，吊鉤的失效性質(zhì)為氫脆。
這個案例展示了華南檢測技術(shù)有限公司如何通過一系列科學(xué)的方法和專業(yè)的技術(shù)手段，對工業(yè)產(chǎn)品中的失效問題進(jìn)行深入分析，以幫助客戶找到問題的根本原因，并提供解決方案。
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