钢丝绳断裂分析

        规格为18mm的钢丝绳在使用21站后，回收至4980米时内层19股钢丝断裂。为分析钢丝断裂的根本原因，客户送样进行失效分析。断裂样品如图1，图2所示。图1所示样品外圈15股钢丝大部分已经散开，只有约1米的长度是完整的。图2所示样品为产品去掉外圈15股钢丝的形成的样品，整个样品基本完整，只在断裂部位出现散股。

 

        分别从样品1和样品2上取样进行了产品结构分析，外观检测，断口宏微观形貌分析，化学成分分析，金相分析，非金属夹杂检测，硬度测试，检测结果如下所示。

1. 结构分析

        从样品1完整部位取样检测产品截面形貌，如图3所示。由图可知，最外层有15股钢丝，第二层有12股钢丝，按粗细分两个规格，每规格各六股，粗股和细股钢丝的排列没有规律性，第三层6股钢丝，中心1股钢丝，共计34股钢丝。每股钢丝由7根钢丝组成，钢丝和钢丝之间是面接触。图4为标准35×7钢丝结构图，由图可知第二层粗细两个规格钢丝交替排列，这样的结构是为了减小内应力并使受力均匀。而样品第二层粗细两种规格的钢丝的不均匀排列，同标准要求不符。

 

图1 试样1照片
 

图2 试样2照片
 

图3 钢丝截面结构图

图4 35×7钢丝绳典型截面结构图

 

2. 外观检查

        分别对样品1，样品2钢丝绳表面进行了外观检测，样品1大约1米长的完好部位外表面钢丝分布均匀，表面完好，样品2在大约3米长的范围内在表面发现明显的断丝10处。断丝的断口处宏观形貌如图6、图7所示。

图5 试样1钢丝表面形貌