Fractura frágil de un gancho de grúa

Abstract

El objetivo de este trabajo es discernir las causas que originaron la fractura en servicio de un gancho de una grúa. En el estudio de este accidente se incluye: 1) el resumen y análisis de las particularidades inherentes a las normas UNE-EN que rigen la fabricación y el uso de este tipo de dispositivo, 2) el análisis metalográfico, químico, y fractográfico, así como 3) el comportamiento mecánico en términos de perfil de durezas Vickers en la sección transversal e intradós, resistencia mecánica a la tracción, y energía de fractura. La inspección visual y microestructural revelan la presencia de un cordón de soldadura situado en la superficie y de una grieta que crece desde esa zona hacia el interior del material, respectivamente. El análisis de la superficie de fractura indica la presencia marcada de rasgos característicos de una rotura frágil (clivaje y fractura transgranular). El acero no aleado y de bajo contenido en carbono presenta un contenido relativamente bajo de aluminio (< 0,025 %) y elevado de nitrógeno no combinado (> 0,0075 %). Los resultados permiten señalar al envejecimiento por deformación (atmósfera de Cottrell) como la causa de la fragilidad del material, ocurriendo la fractura a partir de una grieta generada en la zona afectada por el proceso de soldadura al que fue sometido el gancho.

The scope of this work is analyzing the causes of an accident. Fracture surface examination (visual, optical and electronic examination), metallographic and chemical analysis and mechanical properties determinations (microhardness, strength-strain, and fracture energy) were carried out. Chemical analysis of the steel showed that aluminium content was low (< 0.025 %) but nitrogen high enough (> 0.0075 %) as for strain-age embrittlement to occur. The combination of strain-age embrittlement and a welding defect (cracks) has been the primary cause of the brittle fracture.