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吊鉤斷裂失效分析案例詳解-華南檢測技術
發布時間：2024-11-14 點擊次數：4556
廣東省華南檢測技術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，華南檢測技術有限公司進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表面，斷口干凈無其他附著物，顏色呈淺灰色，瞬斷區約占斷口面積的10%，宏觀未見明顯冶金缺陷。吊鉤內孔肉眼可見明顯加工刀痕。
2、微觀觀察：
斷口源區形貌顯示，裂紋源位于銷釘孔內表面，放射棱線收斂方向，源區未見明顯冶金缺陷。擴展區為解理+韌窩形貌，解理面上可見清晰撕裂棱。最后瞬斷區為韌窩特征。
3、金相組織分析：
在吊鉤端部橫向取樣，經鑲嵌、磨拋后用4%硝酸酒精溶液侵蝕，后在顯微鏡下觀察，發現在銷釘孔內壁存在較多細小原始裂紋。其顯微組織為下貝氏體+上貝氏體+沿晶斷續網狀鐵素體。
4、硬度檢測：
對斷裂吊鉤進行硬度檢測，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：
對吊鉤進行氫含量測定，其結果為4×10^-6。
6、EDS成分分析：
化學成分分析結果符合標準值要求。
二、吊鉤斷裂失效分析結果
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撕裂棱；裂紋起源于銷釘孔內表面加工刀痕處；吊鉤的工作應力主要為靜拉應力；金相檢驗可見銷釘孔內表面存在較多細小原始裂紋，裂紋尖端形成應力集中，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，導致組織中出現脆硬的上貝氏體組織，以及使鋼的強度、塑性降低的網狀鐵素體組織，而且銷釘孔內表面有粗大加工刀痕，這些都對吊鉤氫脆斷裂起到了促進作用。由此可知，吊鉤的失效性質為氫脆。
這個案例展示了華南檢測技術有限公司如何通過一系列科學的方法和專業的技術手段，對工業產品中的失效問題進行深入分析，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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