采用宏、微观检验方法,对
磨锻吊钩断裂失效原因进行了分析。结果表明,磨锻吊钩断裂的直接原因是由于低周疲劳所产生的裂纹,在外应力的作用下扩展所致;通过对磨锻吊钩材料化学成分分析和吊钩受力进行理论计算,认为材料选择不当,强度偏低是造成磨锻吊钩断裂的另一重要原因。
磨锻吊钩杆的断裂部位恰好在凹槽处,该处由于半径较小,所以是应力zui大部位,因此,凹槽处边缘的应力集中是引起吊钩杆断裂的力学原因。从材料性能看,强度的降低,极易在该处产生塑性变形,从而产生细微裂纹,因而强度不足是吊钩杆断裂的内在原因。吊钩杆在工作过程中主要承受拉伸载荷,且是间断性的,此种承载方式可以认为是低周疲劳。该损伤断裂过程为:在起吊力的作用下,凹槽处由于应力集中,引起较大应力,由于材料强度级别低,很容易产生局部塑性变形;塑性变形将导致疲劳裂纹的萌生,随着起吊的进行,吊钩杆不断经受低周疲劳,微裂纹不断形成并长大、连接而成为宏观裂纹。当裂纹扩展到一定尺寸时,剩余的面积不足以承受重物的载荷,zui终导致吊杆整体断裂。
磨锻吊钩杆断裂为典型的脆断。凹槽处应力集中,加之材料选择不当、强度级别偏低是导致磨锻吊钩断裂的主要原因。鉴于上述分析,磨锻吊钩杆的断裂与所用材料的强度、起吊方式、载荷大小以及使用频率有关。因而建议：
(1)吊钩在工作过程中严禁超载；
(2)起吊应缓慢,避免产生冲击载荷；
(3)平时注意加强对磨锻吊钩杆的维护,使用前或使用一段时间后,对关键部位进行局部无损检查(如着色探伤或磁粉探伤)；
(4)建议改用强度级别高的吊钩材料,或提高吊钩额定起吊等级(由5t提高到10t)。
