نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه علوم دریایی امام خمینی، نوشهر، ایران

2 دانشجوی دکتری، گروه مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، بابل، ایران

3 گروه مهندسی ساخت و تولید دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه تربیت مدرس تهران ایران

چکیده

در این پژوهش، چندین نمونه ورق فلزی ضخیم از منطقه شکست و اطراف آن مربوط به یک جرثقیل جهت بررسی علل تخریب مورد مطالعه قرار گرفته است. نمونه مورد بررسی مربوط به یک جرثقیل ریلی ساخت آلمان است که در سال 1974 ساخته شده است. جهت بررسی علل تخریب، ابتدا سطح شکست و سطح خارجی نمونه توسط میکروسکوپ استریو مورد مطالعه قرار گرفت. سپس، آنالیز شیمیایی نمونه توسط روش طیف‌سنجی نشری تعیین شد. جهت بررسی‌های ریزساختاری، نمونه‌های متالوگرافی از مقطع عرضی تهیه شد و توسط میکروسکوپ نوری مطالعه شد. جهت تعیین خواص مکانیکی، آزمون‌های سختی سنجی و کشش در دمای محیط انجام شد. جهت تکمیل مطالعات، سطح شکست توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی بررسی گردید. براساس مطالعات انجام شده و نتایج به دست آمده از آزمایش‌ها، عامل اصلی شکست، خوردگی خستگی است. حفره‌های نسبتا عمیق خوردگی در سطح به همراه ترک‌های سطحی در نواحی بدون پوشش نشان‌دهنده وقوع خوردگی است که با در نظرگرفتن زمان سرویس، وجود تنش‌های کاری (عمدتا سیکلی) و شرایط بارگذاری بیش از حد مجاز در مقاطع زمانی خاص منجر به شکست شده است.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Experimental study and examination of failure zone factors and causes of destruction of thick metal sheets of rail cranes: mechanical properties, chemical analysis and metallography

نویسندگان [English]

  • Saeid Nickabadi 1
  • Hosein Rostami 2
  • Seyed Hasan Bathaee 3

1 Faculty of Mechanical Engineering, University of Imam Khomeini Maritime Sciences, Nowshahr, Iran

2 Ph.D. Student, Faculty of Mechanical Engineering, Babol Noshirvani University of Technology (NIT), Babol, Iran

3 Department of Manufacturing Engineering, Faculty of Mechanical Engineering, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran

چکیده [English]

In this research, several samples of thick sheet metal from the fracture area and its surroundings related to a crane have been examined and studied in order to investigate the causes of destruction in this research. The studied sample is related to a German-made rail crane that was built in 1974. In order to investigate the causes of destruction, first the fracture surface and the external surface of the sample were studied by a stereo microscope. Then, the chemical analysis of the sample was determined by the emission spectroscopy method. In order to investigate the microstructure, metallographic samples were prepared from a cross section and studied by an optical microscope. To determine the mechanical properties, hardness and tensile tests were performed at ambient temperature. To complete the studies, the fracture surface was examined by scanning electron microscope. Based on the studies conducted and the results obtained from the experiments, the main cause of failure is fatigue corrosion. Relatively deep corrosion pits on the surface along with surface cracks in the uncovered areas indicate the occurrence of corrosion, which has led to failure by considering the service time, the presence of working stresses (mainly cyclical) and overload conditions at certain times.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Thick metal sheet
  • Rail crane
  • Failure zone
  • Stress relief
  • Mechanical properties