吊钩断裂失效分析案例详解-华南检测技术

广东省华南检测技术有限公司收到了一个客户送来的吊钩样品，该吊钩中部的固定销钉孔处发生了断裂。这个吊钩实际装机时间不足半年。为了找出断裂的原因，华南检测技术有限公司进行吊钩断裂失效分析，通过断口宏微观观察、金相组织检查、硬度测试及氢含量测定等手段进行了分析。

一、吊钩断裂失效分析过程

1、宏观检查：

断口平齐，无明显塑性变形，断面粗糙，有明显放射棱线，放射棱线收敛于销钉孔内表面，断口干净无其他附着物，颜色呈浅灰色，瞬断区约占断口面积的10%，宏观未见明显冶金缺陷。吊钩内孔肉眼可见明显加工刀痕。

2、微观观察：

断口源区形貌显示，裂纹源位于销钉孔内表面，放射棱线收敛方向，源区未见明显冶金缺陷。扩展区为解理+韧窝形貌，解理面上可见清晰撕裂棱。最后瞬断区为韧窝特征。

3、金相组织分析：

在吊钩端部横向取样，经镶嵌、磨抛后用4%硝酸酒精溶液侵蚀，后在显微镜下观察，发现在销钉孔内壁存在较多细小原始裂纹。其显微组织为下贝氏体+上贝氏体+沿晶断续网状铁素体。

4、硬度检测：

对断裂吊钩进行硬度检测，洛氏硬度值为HRC38.2，HRC38.5，符合HRC34-42的委托要求。

5、氢含量测定：

对吊钩进行氢含量测定，其结果为4×10^-6。

6、EDS成分分析：

化学成分分析结果符合标准值要求。

二、吊钩断裂失效分析结果

吊钩断口干净平齐，宏观可见明显放射棱线，无明显塑性变形，呈脆性断裂特征。微观断口呈解理+沿晶特征，解理面和沿晶面上出现撕裂棱；裂纹起源于销钉孔内表面加工刀痕处；吊钩的工作应力主要为静拉应力；金相检验可见销钉孔内表面存在较多细小原始裂纹，裂纹尖端形成应力集中，以上特征符合氢脆的特征。

该故障吊钩热处理过程中淬火冷速较慢，导致组织中出现脆硬的上贝氏体组织，以及使钢的强度、塑性降低的网状铁素体组织，而且销钉孔内表面有粗大加工刀痕，这些都对吊钩氢脆断裂起到了促进作用。由此可知，吊钩的失效性质为氢脆。

这个案例展示了华南检测技术有限公司如何通过一系列科学的方法和专业的技术手段，对工业产品中的失效问题进行深入分析，以帮助客户找到问题的根本原因，并提供解决方案。

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