Przykład analizy fraktograficznej

Przedmiotem analizy fraktograficznej był przełom uszkodzonego ucha pod sworzeń blokujący wysięgnik koparki. Początkowo wykonano oględziny makro złomu, która pozwoliła określić najbardziej prawdopodobny przebieg pękania elementów ucha. Na zdjęciu poniżej zaznaczono miejsca początku pękania (ogniska) oraz strzałkami przerywanymi kolejne etapy rozprzestrzeniania się pęknięć.

 

Prawdopodobny przebieg pęknięć elementów ucha 

Prawdopodobny przebieg pęknięć elementów ucha

Stwierdzono, że w obu przypadkach pęknięcia propagowały od powierzchni ucha współpracującej ze sworzniem. Widoczne ogniska oraz linie spoczynkowe w ich pobliżu. Pęknięcia powstały na zewnętrznym elemencie (pierścieniu) wzmacniającym ucho, a następnie, poprzez spoiny łączące elementy, propagowały na środkową część ucha i drugi pierścień wzmacniający. Za takim scenariuszem przemawia m.in. fakt, że powierzchnie pęknięcia poszczególnych elementów leżą w różnych płaszczyznach z wyjątkiem obszarów w których są połączone spoinami.

Kolejnym krokiem była analiza wybranych fragmentów przełomów z użyciem skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM), która ujawniła że pęknięcie powstało w pobliżu powierzchni pierścienia wzmacniającego ucho współpracującej ze sworzniem (po środku złomu). Pęknięcie w obszarze ogniska miało charakter ciągliwy z widocznymi dołkami. Na obrzeżu ogniska widoczne są uskoku, wzdłuż kierunków propagacji pęknięcia.

Ognisko pęknięcia

Ognisko pęknięcia

Dalsza analiza próbek wykazała, że pęknięcia powstały w wyniku oddziaływania naprężeń przekraczających wytrzymałość badanych elementów na pękanie. Morfologia przełomów pokazała, że wzrost pęknięcia w początkowym jego etapie następował w wyniku naprężeń cyklicznie zmiennych.  Położenie ognisk wskazuje na nierównomierne obciążenie elementów ucha, np. w wyniku przechylenia koparki na nierównym podłożu lub zagarniania łyżką podczas jej obrotu, co w konsekwencji spowodowało unieruchomienie urządzenia.

Linie spoczynkowe. Ognisko pęknięcia z widocznymi śladami, w postaci równoległych linii, etapowego wzrostu pęknięcia

Linie spoczynkowe. Ognisko pęknięcia z widocznymi śladami, w postaci równoległych linii, etapowego wzrostu pęknięcia