鋼絲繩主要用于起重吊裝及移位操作系統(tǒng)。在工作過程中,由于工作環(huán)境的影響,鋼絲繩常出現(xiàn)斷裂失效缺陷。經(jīng)分析其缺陷產(chǎn)生的原因,發(fā)現(xiàn)采用高頻感應(yīng)加熱機進行熱處理,效果良好,可有效避免此類缺陷的產(chǎn)生。
鋼絲繩表面未發(fā)現(xiàn)損傷而在內(nèi)側(cè)(內(nèi)部)出現(xiàn)斷裂缺陷,斷口齊平并垂直鋼絲軸線。低倍觀察發(fā)現(xiàn),斷口一側(cè)呈典型海灘花樣形貌,開裂起始區(qū)呈弧形圓心,和工件外圓縱向裂紋密切相關(guān),斷口中心區(qū)呈粗糙形貌,存在平行的二次裂紋,對應(yīng)一側(cè)斷口為扇形區(qū),呈瞬斷區(qū)形貌。斷口起始區(qū)位于外圓縱向裂紋和斷口交界處,該處縱向裂紋發(fā)生轉(zhuǎn)向。金相觀察發(fā)現(xiàn),試樣外表面出現(xiàn)脫碳層,并有一條呈45°的裂紋,裂紋內(nèi)存在氧化物,并且兩側(cè)有脫碳現(xiàn)象,尾部呈圓渾狀,其特征為折疊裂紋形貌。試樣基體組織為回火馬氏體和托氏體,其組織較為均勻。
分析認為,該鋼絲繩在未磨損區(qū)出現(xiàn)斷裂實為疲勞斷裂,疲勞裂紋萌生起源于工件表面缺陷。從縱向裂紋的方向、形態(tài)特征和表面脫碳分析,表面缺陷是熱處理前鋼絲拉拔加工中產(chǎn)生的折疊缺陷。鋼絲繩工作中受力狀態(tài)和彈簧服役狀態(tài)相類似,鋼絲繩表面缺陷導致工件疲勞抗力下降引發(fā)疲勞斷裂,造成工件早期失效。
為防止鋼絲繩出現(xiàn)類似斷裂失效,主要從以下幾點采取措施:
(1)采用高頻感應(yīng)加熱機進行熱處理,改進鋼絲拉拔加工工藝和加工質(zhì)量,防止拉拔加工出現(xiàn)折疊、毛刺或微裂紋等缺陷,確保鋼絲質(zhì)量優(yōu)良。
(2)嚴格鋼絲質(zhì)量檢驗和加工前、后技術(shù)質(zhì)量檢驗,防止有缺陷工件進入加工后續(xù)工序。
采用上述工藝進行熱處理后,鋼絲繩未磨損區(qū)疲勞斷裂缺陷不見了,滿足了技術(shù)要求和生產(chǎn)需要。更好的是此工藝適合大批量大規(guī)模生產(chǎn),可有效提高工人的生產(chǎn)效率。
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