Lo scopo della nostra indagine è stato quello di accertare le cause che hanno determinato la rottura di un albero a gomito di un motore marino.
L’imbarcazione ha subito un primo parziale arresto lungo la navigazione, riparata nel porto di Capri per i forti rumori al motore, ha poi provato invano a raggiungere il cantiere del porto di Napoli, ma la rottura definitiva è sopraggiunta durante la navigazione.
L’indagine è stata eseguita mediante un esame frattografico, prove meccaniche e metallografiche ed esame al microscopio a scansione elettronica SEM.

L’indagine parte preliminarmente dall’esame visivo dell’area in cui è avvenuta la rottura.
L’analisi visiva della superficie di rottura evidenzia una rottura di tipo macro-fragile, infatti non sono presenti deformazioni plastiche evidenti della sezione di rottura, che mantiene intatta la sua forma originale (Fig. 1). L’inclinazione della frattura è a 45°
L’esame frattografico della superficie di rottura evidenza alcune zone caratteristiche; la freccia rossa indica la zona di inizio frattura, le frecce verdi punti di temporaneo arresto dell’avanzamento della frattura.
L’area successiva è dove si è completata la rottura (freccia blu).
Le zone estreme indicate dalle frecce gialle sono lisce a causa degli urti, dovuti alla rotazione dell’albero, susseguenti alla sua rottura.

L’esame al microscopio a scansione elettronica della zona di inizio frattura è esaminata nella figura di seguito.
L’esame a evidenzia come la sollecitazione sia avvenuta a taglio ed in modo duttile.
Non sono presenti indicazioni di fenomeni di fatica.

Sul materiale sono state eseguite l’analisi chimica e le prove di durezza al fine di individuare le caratteristiche del materiale.

L’analisi chimica e la durezza al cuore (280HV) ed in superficie (570 HV) conformano il materiale in acciaio al carbonio con la superficie cementata.

I bassi valori di indurimento superficiale (normalmente superiori a 600 HV per i materiali cementati) sono dovuti probabilmente ad un riscaldamento dovuto allo strisciamento conseguente alla rottura.

L’indagine eseguita ha confermato l’idoneità del materiale e del trattamento superficiale di cementazione.
La rottura del albero è avvenuta al centro dell’albero stesso, l’inclinazione della frattura a 45° è tipica di una sollecitazione a taglio dovuta ad un momento torsionale.

L’esame frattografico ed al microscopio elettronico hanno confermato la rottura di tipo duttile con un sforzo di taglio.

Questo di tipo di rottura è conseguente ad un sovraccarico, con una sollecitazione maggiore del valore ammissibile del materiale.

La dinamica della rottura può essere stata determinata da un arresto improvviso dell’albero motore, probabilmente per qualche elemento incastrato nell’elica durante la navigazione, e attraversola trasmissione all’elica, ha determinato un momento torcente che ha portato ad una iniziale frattura dell’albero che ha causato il primo arresto dell’imbarcazione.

Dopo la prima frattura la cricca è avanzata rapidamente, probabilmente con tre fasi successive di azionamento del motore, fino alla completa rottura dell’albero.