Page 82 - 理化检验-物理分册 2021年第六期

DOI : 10.11973 / lh jy -wl202106015

起重用钢丝绳断裂原因

李 磊,杨金艳

( 南通市产品质量监督检验所 国家钢丝绳产品质量监督检验中心,南通 226011 )
摘 要: 某起重用钢丝绳仅使用 1 个月就发生了早期断裂, 采用宏观分析、 微观分析、 能谱分析、
金相检验、 力学性能试验等方法, 对钢丝绳的断裂原因进行了分析。结果表明: 钢丝绳受到严重的
磨损和剪切挤压变形, 并引起了温度升高造成组织变化, 导致钢丝绳承载能力降低而失效; 部分钢
丝断裂后造成剩余的钢丝不足以支撑全部的承载力, 最终导致钢丝绳断裂失效。

关键词: 钢丝绳;断裂;磨损;剪切挤压

中图分类号: TG115.2 文献标志码: B 文章编号: 1001-4012 ( 2021 ) 06-0066-05

FractureCausesofWireRo p eforCrane

LILei , YANGJin y an

( NationalSteelWireRo p eQualit ySu p ervision &Ins p ectionCentre , Nanton gProductsQualit ySu p ervisionand

Ins p ectionInstitute , Nanton g226011 , China )

Abstract : Thewirero p eofacranewasusedforonl yonemonth , andtheearl y fractureoccurred.Thefracture

causesofwirero p ewereanal y zedb ymeansofmacroanal y sis , microanal y sis , ener gys p ectrumanal y sis , metallo g ra p hic

examinationand mechanicalp ro p ert ytest.Theresultsshowthatthewirero p ewasseriousl y wearanddeformedb y

shearin g extrusion , causedthetem p eratureriseandthemicrostructurechan g e , whichledtothedecreaseofthebearin g

ca p acit y ofthewirero p eandfailure.Somesteelwiresbroken , whichresultedintheremainin g steelwireswerenotenou g h

tosu pp ortallthebearin g ca p acit y , andfinall y ledtothefracturefailureofthewirero p e.

Ke y words : wirero p e ; fracture ; wear ; shearextrusion
某起重用钢丝绳在提升过程中发生断裂。该钢 序控制捻距不同, 捻角相同制成股; 合绳是在合绳机

丝绳型号为 116×37M-FC1670UsZ , 钢丝绳结构 上将 6 股围绕麻芯中心线作螺旋线排列生产钢丝绳
如图 1 所示。该钢丝绳一般选用 65 牌号的盘条钢 的工艺过程。制成的钢丝绳如图 1 所示, 此结构钢
为原材料, 通过拉丝 → 捻股 → 合绳工艺完成。其所 丝绳每股由 3 层同种钢丝加 1 根加粗的中心丝组
用钢丝强度是通过拉丝工艺得到的, 通过多道次的 成, 钢丝数由外层到内层分别为 18 , 12 , 6 , 是一种常
拉拔工艺, 使得拉拔方向的组织为纤维状组织, 具有 见的点接触钢丝绳结构。此钢丝绳仅使用了 1 个
很高的强度, 但往往韧性较低。所以需要进行热处 月, 先起吊质量为 1t的物品后再吊质量为 550k g

理恢复钢丝塑性, 通过采用等温淬火的热处理方式 的物品时发生断裂, 断裂时未过载, 通过观察现场,
改变钢丝组织, 使其索氏体组织达到 85% 及以上, 发现滑轮组件摩擦严重, 滑轮槽外侧发亮, 事故虽未
再次经过多次拉拔处理达到目标丝径 [ 1 ] 。捻股是将 造成人员伤亡, 但造成了较大的经济损失。为了找
钢丝捻制成股, 为生产该型号钢丝绳要先按一定捻 出钢丝绳断裂的原因, 进而采取有效措施避免类似
距生产 1×7 结构第一层股绳, 然后生产 1×19 结构 事故再次发生, 笔者对断裂钢丝绳进行了失效分析。
二层股绳, 最后生产 1×37 结构三层股绳, 通过多工
1 理化检验
收稿日期: 2020-02-04
1.1 宏观分析
基金项目: 江苏省质量技术监督局科技项目( KJ204136 )

作者简介: 李 磊( 1982- ), 男, 工程师, 主要从事金属材料理化 1.1.1 断裂钢丝绳宏观形貌
断裂钢丝绳及断头的宏观形貌如图 2 所示, 可
性能的检测工作, lilei-chn@foxmail.com
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