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鋼絲繩腐蝕疲勞

鋼絲繩內部鋼絲在鋼絲繩使用過程中,發生微動不可避免,微動時鋼絲表面受到摩擦力的作用,導致微動磨損的發生。潤滑不良造成鋼絲繩內部鋼絲之間的摩擦因數增大,使鋼絲微動磨損速率加快,潤滑失效同時導致鋼絲被腐蝕的速率加快,磨損與腐蝕的共同作用通常表現為彼此加速。磨損與腐蝕均會導致鋼絲損傷部位橫截面積減小,即在鋼絲繩失效過程中首先發生的是鋼絲間微動導致的微動磨損,鋼絲繩使用過程中受到軸向拉應力作用,導致在該部位發生應力集中,引起疲勞裂紋在各類缺陷處萌生,并在交變應力的作用下逐漸擴展,直至最終發生瞬間斷裂。

微動疲勞是造成鋼絲繩最終失效的主要原因,腐蝕環境下使用的鋼絲繩,腐蝕疲勞是鋼絲繩失效的主要原因。鋼絲繩內部良好的潤滑可以有效降低鋼絲之間的摩擦因數和微動磨損速率,從而減緩微動疲勞的發生。電梯鋼絲繩的疲勞試驗僅需7 ~15 d,在對試驗后鋼絲繩拆股檢驗中,經常在鋼絲繩內部鋼絲表面發現棕紅色銹跡( 粉末狀三氧化二鐵) ,短時間內發生如此嚴重的氧化現象,是鋼絲繩內部鋼絲之間在疲勞試驗期間磨損與腐蝕共同作用的典型實例。鋼絲繩使用過程中鋼絲間的微動是其特殊結構形成的固有特性,只能采取各類技術措施削弱鋼絲間微動所帶來的危害。通過技術措施強化制繩鋼絲表面功能,提高制繩鋼絲表面的耐腐蝕、耐磨損性能,抑制、減緩鋼絲表面疲勞微裂紋的萌生,從而達到提高鋼絲繩耐疲勞性能和延長鋼絲繩使用壽命的目的。

 

制繩鋼絲捻制過程中在拉伸、扭轉和彎曲載荷的綜合作用下,產生斜楔狀、階梯狀和混合狀斷口。其斷口顯微分析和金相檢測結果表明,由于扭轉和彎曲載荷的共同作用,鋼絲表面產生橫向裂紋,隨著裂紋擴展最終導致鋼絲斷裂。



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